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背景精神分裂症(Schizophrenia,SCZ)是一组病因未明的重型精神疾病,多发生在青壮年时期,影响世界约1%的成年人口。其临床诊断主要依赖于医生对病人症状的主观判断,非常不客观,容易引起误诊。因此急需找到客观的分子物质作为临床诊断的标志物。近来越来越多的研究发现非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)包括微小RNA(micro RNA,miRNA)、长非编码RNA(Long non-coding RNA,lnc RNA)和环状RNA(circular RNA,circRNA)与SCZ有着密切的联系。由于非编码RNA具有高稳定性和高保守性的优点,使得非编码RNA成为很多临床疾病的诊断标志物。本课题组前期通过miRNA芯片技术,发现并确证了miR-132、miR-664*、miR-1271等一大批可作为SCZ诊断标志物的miRNAs。circRNAs是一类特殊的新型非编码RNA,在调控大脑发育和神经发生过程中起关键作用,并且它比其他分子物质具有更强的物种间保守性和稳定性,更加适合作为临床疾病标志物。那么circRNAs是否适合作为SCZ诊断标志物呢?哪些circRNAs具有作为SCZ疾病诊断标志物的潜力呢?本课题组针对这些科学问题,使用全基因组测序的手段,并通过Real-time PCR验证,拟筛选出在SCZ患者外周血中有显著差异表达的circRNAs。在精神分裂症miRNAs诊断标志物检测的基础上,我们也针对前期筛选确定的SCZ诊断标志物miR-132在神经细胞SH-SY5Y细胞和PC12细胞中研究miR-132对神经细胞的增殖、发育和保护作用。我们研究发现一种从姜黄(curcumae longa L.)中提取出来的天然多酚类化合物姜黄素可以提高miR-132的表达,在神经细胞中通过miR-132实现其调节突触可塑性和诱导神经发生的作用。研究发现它还能够促进认知和诱导神经内源性营养因子增加,可以作为SCZ的治疗药物。miR-132在神经细胞发育中具有什么样的功能呢?姜黄素和miR-132有着怎么样的调控关系?本研究的第二部分将着重研究miR-132和姜黄素在神经细胞SH-SY5Y和PC12中的功能。目的本研究使用全转录组测序,系统地筛选在SCZ患者外周血单个核细胞中差异性表达的circRNAs,寻找可作为SCZ潜在诊断标志物的circRNAs。并针对前期筛选确定的SCZ诊断标志物miR-132在神经细胞发育模型SH-SY5Y细胞和PC12细胞中研究miR-132对神经细胞增殖、迁移和凋亡的影响。方法1.研究对象:SCZ患者外周血样本来源于新乡医学院第二附属医院就诊患者;对照样本来源于医院同时期招募的来自于豫北地区的志愿者。2.全转录组测序分析SCZ患者和对照外周血单个核细胞中差异性表达的circRNAs。3.使用Real-time PCR验证测序结果。4.使用神经细胞发育模型进行miR-132功能研究:培养状态良好的SH-SY5Y细胞和PC12细胞;使用Countstar自动细胞计数分析仪检测细胞增殖活力;划痕实验检测细胞迁移;FACS CantoTM流式细胞仪检测细胞凋亡。5.miR-132过表达SH-SY5Y细胞和PC12细胞,检测SH-SY5Y细胞和PC12细胞增殖、迁移和凋亡的变化。6.使用姜黄素处理SH-SY5Y细胞和PC12细胞,检测SH-SY5Y细胞和PC12细胞增殖、迁移和凋亡的变化。7.Real-time PCR检测姜黄素处理SH-SY5Y细胞和PC12细胞后miR-132表达情况。8.加用miR-132inhibitor观察SH-SY5Y细胞和PC12细胞增殖、迁移和凋亡的变化。结果1.共纳入SCZ患者175例,正常对照200名。2.通过全转录组测序分析发现与对照相比,SCZ患者外周血单个核细胞中存在差异性表达的circRNAs共195个,其中表达上调的circRNAs有83个,表达下调的circRNAs有112个。3.Real-time PCR验证结果显示SCZ患者外周血单个核细胞中circRNA_16588(circbase_id:has_circ_0004669)和circRNA_12825(circbase_id:has_circ_0004442)表达下调显著,与对照组相比分别下调至0.5833(P=0.0003)和0.680(P=0.0003)。4.miR-132过表达抑制SH-SY5Y细胞增殖、迁移促进其凋亡;抑制PC12细胞增殖,促进其迁移和凋亡。5.姜黄素抑制SH-SY5Y细胞增殖、迁移促进其凋亡;抑制PC12细胞增殖,促进其迁移和凋亡。6.姜黄素促进SH-SY5Y细胞和PC12细胞中miR-132的表达。7.miR-132inhibitor可以缓解姜黄素对SH-SY5Y细胞和PC12细胞增殖、迁移和凋亡的影响。结论SCZ患者外周血单个核细胞中存在差异性表达的circRNAs,circRNA_16588(circbase_id:has_circ_0004669)和circRNA_12825(circbase_id:has_circ_0004442)在SCZ外周血单个核细胞中表达显著下调,可作为SCZ在的诊断标志物;姜黄素通过促进miR-132的表达影响SH-SY5Y细胞和PC12细胞的增殖、迁移和凋亡。