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目的通过高通量测序技术(high-throughput sequencing)检测早发型重度子痫前期(severe preeclampsia,s PE)合并胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)患者和正常孕妇胎盘组织中的miRNAs的表达,运用生物信息学的分析方法比较miRNA差异表达谱,采用Targetscan和mi DRB这两个基因数据库,对差异表达显著的miRNAs进行筛查,并对其靶基因进行预测,对靶基因进行GO富集分析和KEGG Pathway富集分析,探究其参与的信号通路及生物学意义,确定差异表达的miRNA在s PE发病机制中的生物学功能,并对潜在的新miRNA进行预测。用RT-PCR技术对筛选的部分目标miRNA进行验证,并对富集分数(enrichment score,ES)最高的HIF-1α信号通路及涉及靶基因数量最多的PI3K-Akt信号通路进行深入分析,探讨其影响s PE合并FGR发生发展及胎儿预后的可能机制。方法1.胎盘标本取自2018年4月-2019年6月期间于福建某医院妇产科的单胎剖宫产分娩孕妇共10例,其中早发型s PE合并FGR患者、正常孕产妇各5例。2.利用高通量测序技术从收集的胎盘组织提取总的RNA,进行RT-PCR扩增,从中分离出15-35nt的小RNA,将文库变性为c DNA文库。然后用Illumina方法进行测序,对数据进行质控(quality control,QC)、预处理等处理数据,获得修正后的数据(trimmed data)。3.将所得的trimmed data与miRBase数据库进行比对,从而获取数据库中已知的miRNA的信息,包括:miRNA的长度、结构、表达水平等。4.比较组间miRNA的表达差异,使用edge R软件进行组间miRNAs差异表达分析,计算P<0.05且组内CPM≥1,选择差异倍数(fold change)>1.5来筛选显著差异表达的miRNA。5.利用生物信息学分析(Bioinformatics),采用Targetscan和mi DRB靶基因数据库联合对差异表达显著的miRNAs进行靶基因的预测,并对其进行GO功能富集分析和KEGG通路分析,并利用miRDeep软件对潜在的新miRNA进行预测。6.对目标miRNA实时荧光定量聚合酶链反应(Real time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RT-PCR),选取6个上调目标miRNA(miR-105-5p、miR-196a-5p、miR-31-5p、miR-210-5p、miR-498-5p、miR-10b-5p)和1个下调(miR-200a-3p)进行RT-PCR验证,采用2-ΔΔCt法分析目标miRNA在组间miRNA的相对表达水平的差异。7.深入分析富集分数最高的HIF-1α信号及涉及靶基因数量最多的PI3K-Akt信号通路,聚焦该通路所涉及的关键miRNA及相关蛋白,探讨其与早发型s PE合并FGR的关联。结果1.共检测到841个已知的、成熟的人类miRNA,PE孕产妇胎盘组织中表达显著上调的miRNA共52个(P<0.05),显著下调共69个(P<0.05)。2.差异表达的miRNA靶基因鉴定及生物信息学分析:基于靶基因数据库,对表达差异显著miRNA调控的靶基因进行GO富集分析和KEGG富集分析,这些miRNA广泛参与基因表达的转录后调控,KEGG富集分析显示显著上调miRNA所涉及的靶基因调控通路可能包括:HIF-1α信号通路、RNA转运、细胞连接结构、胰岛素信号途径、MAPK信号通路等相互作用。下调miRNA所涉及的靶基因通路包括:抗坏血酸及醛糖酸盐代谢、细菌侵袭上皮细胞(Bacterial invasion of epithelial cells)、PI3K-AKt信号通路、卟啉和叶绿素代谢(Porphyrin and chlorophyll metabolism)等相关调节通路。3.利用miRDeep2对潜在的新miRNA进行预测,通过Dicer对miRNA前体的简单处理,找到新miRNA前体在基因组上的位置,以及对应核苷酸序列,以高度可信度预测新的miRNA。4.利用RT-PCR技术验证miRNA(miR-105-5p、miR-196a-5p、miR-31-5p、miR-210-5p、miR-498-5p、miR-10b-5p、miR-200a-3p),提示其表达的上下调趋势与高通量测序结果基本一致,并且7个选取的miRNA相对表达量的组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论1.早发型s PE合并FGR患者与正常孕妇相比,胎盘组织中的miRNA表达有显著差异,RT-PCR也验证了部分目标miRNA在高通量测序中的趋势符合胎盘组织的实际表达,提示miRNA可能参与s PE疾病的发生发展以及影响胎儿预后。2.miRNA广泛参与基因表达的转录后修饰调控,所涉及的靶基因调控通路以及预测的潜在新miRNA可以为研究s PE的发病机制提供新的理论依据及切入靶点。3.富集分数最高的HIF-1α信号通路所介导的反应机制与缺氧应激、血管生成障碍密切相关,涉及靶基因数量最多的PI3K-Akt信号通路涵盖54个基因,可能模拟s PE多环节、多途径致病的关键过程。其中miR-196a-5p通过靶向调节因子EGLN1正向调控HIF-1α信号通路,再次说明异常表达的miRNAs在s PE的发病机制中参与调控的可行性。