高原肺水肿大鼠肺组织差异表达microRNA的筛选、生物学功能分析及验证

摘要

cqvip:目的筛选高原肺水肿大鼠肺组织差异表达microRNA(miRNA),并分析其生物学功能。方法将大鼠随机分为对照组和低氧24、48、72 h组,每组6只。低氧组建立大鼠高原肺水肿模型。各组处死后提取大鼠肺组织。利用miRNA 4.0-Rat芯片筛选出低氧组与对照组大鼠肺组织差异表达miRNA,采用miRanda和TargetScan两个数据库对筛选出的差异表达miRNA进行靶基因预测,并对其进行基因本体功能分析和信号通路分析。实时荧光定量PCR检测四组高原肺水肿大鼠肺组织中筛选出来相对表达强度上调、下调最为明显基因。结果以差异表达倍数(FC值)>2.0为准,高原肺水肿大鼠肺组织差异表达miRNA 14种,上调的5种,下调的9种,其中持续上调的有rno-miR-344g、rno-miR-541-5p,下调的有rno-miR-3556b、rno-miR-101a-5p、rno-miR-361-3p。14种差异miRNA之间存在多个相互关联的靶基因如Med22、Plekhh2、Parg、Rora、Lrch1、Slcla2等。在生物学过程方面,差异表达miRNA主要参与核酸的调控、蛋白泛素化、信号通路、血管生理功能以及生物进程等;在细胞成分方面,差异表达miRNA主要影响细胞内组成如核浆、胞质、细胞器、细胞膜和细胞功能如神经元投射等;在基因分子功能方面,差异表达miRNA主要涉及生物分子有关的结合如蛋白结合等。涉及的信号通路主要有PI3K-Akt信号通路、癌症通路、细胞外基质受体相互作用通路等。与对照组相比,在各低氧组rno-miR-541-5p相对表达量升高,rno-miR-101a-5p相对表达量下降(P均<0.05)。结论在高原肺水肿大鼠的肺组织中差异表达miRNA有14种,它们之间存在许多交互作用靶基因。这些差异表达miRNA参与多种生物学功能和信号通路调控,如血管新生、血管发育、细胞黏附连接、转录因子结合、PI3K-Akt信号通路等,可能参与高原肺水肿的发病机制。