低硒大鼠心肌组织中微小RNA的差异表达研究

摘要

目的 筛选低硒大鼠心肌组织中差异表达的微小RNA(miRNA),为克山病的发病机制研究提供参考.方法 采用随机数字表法将30只清洁级SD大鼠分为对照组、低硒组、补硒组,每组10只.对照组大鼠给予AIN-93标准饲料喂养,低硒组及补硒组大鼠均给予AIN-93 M(低硒)饲料喂养;3组大鼠均喂养14周.之后补硒组大鼠给予亚硒酸钠溶液灌胃,对照组和低硒组大鼠则给予相同剂量蒸馏水灌胃;3组大鼠均连续灌胃3周.入组17周后留取3组大鼠外周血检测血清硒及血浆脑钠肽(BNP)水平;采用基因芯片测序筛选差异表达的miRNA,并行聚类分析及靶基因功能显著性分析;采用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测差异表达显著的miRNA表达情况.结果 (1)低硒组和补硒组大鼠血清硒水平低于对照组,血浆BNP水平高于对照组(P<0.05);低硒组大鼠血清硒水平低于补硒组,血浆BNP水平高于补硒组(P<0.05).(2)基因芯片测序结果显示,有40个miRNA为硒敏感性miRNA.(3)基因本体(GO)功能富集分析结果显示,上述40个差异表达miRNA靶基因功能主要富集于脂代谢、心脏发育、细胞黏附、血管发育、轴突导向、细胞迁移调控、输尿管芽发育、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、细胞分化、有机氮化物反应、棕色脂肪分化、髓系祖细胞分化、细胞-基质黏附、细胞增殖调控、生物钟节律.靶基因投射的13条信号转导通路为肾细胞癌、转录调节、多巴胺能突触、焦点黏附、Rap信号通路、脂代谢、PPAR信号通路、Ras信号通路、Oxytocin信号通路、长期抑制、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、HTLV-1感染.(4)以表达最显著的8种miRNA作为验证基因,以对照组心肌组织miRNA为参照,补硒组大鼠心肌组织miRNA-374、miRNA-16、miRNA-199a-5p、miRNA-195、miRNA-30e*相对表达量低于低硒组,心肌组织miRNA-3571、miRNA-675、miRNA-450a*相对表达量高于低硒组(P<0.05).结论 低硒会导致大鼠心功能损伤,低硒大鼠心肌组织中存在多个差异表达的miRNA,主要涉及15种生物学功能和13条信号转导通路,这些差异表达的miRNA可能参与克山病的发生发展.