论文部分内容阅读
目的检测原代海马神经元经不同浓度锰染毒后其lncRNA及mRNA的表达情况,通过生物信息学的方法分析、预测并初步验证由哪些基因、lncRNA以及micro RNA可能形成ceRNA调控模型通路,为进一步研究lncRNA在锰致神经毒性中的可能作用提供线索。方法培养SD大鼠的原代海马神经元随机分成4组,至第4天分别以0、100、400、800μM浓度的氯化锰溶液染毒24小时,芯片检测海马神经元中lncRNA以及mRNA的表达情况,使用从聚法分析不同浓度染锰后原代海马神经元中mRNA和lncRNA的总体表达谱;火山图用于表示筛选出统计学差异大于等于2倍和p小于等于0.05的mRNA和lncRNA差异表达情况;GO分析用于将差异表达的mRNA进行功能归类注释;Pathway分析用于研究差异表达mRNA的代谢通路;交叉分析用于找出锰暴露后海马神经元中共同上调或下调的mRNA和lncRNA;利用lncRNA与mRNA的共表达网络并通过target scan、blast比对等工具预测可能的ceRNA通路,并通过Q-PCR检测相应基因、lncRNA及microRNA在不同浓度染锰后的大鼠神经元中的表达水平。结果(1)芯片测试结果表明,100μM组与0μM组相比,表达差异的mRNA共1848个,其中972个上调,876个下调;表达差异的lncRNA共566个,其中337个上调,229个下调(差异均大于2倍且p<0.05)。400μM组与0μM组相比,表达差异的mRNA共3328个,其中1435个上调,1793个下调;表达差异的lncRNA共1161个,其中589个上调,572个下调(差异均大于2倍且p<0.05)。800μM组与0μM组相比,表达差异的mRNA共4022个,其中1828个上调,2194个下调;表达差异的lncRNA共1474个,其中839个上调,635个下调(差异均大于2倍且p<0.05)。(2)GO分析结果表明,差异表达的mRNA参与到生物途径、细胞定位以及分子功能中;pathway分析结果表明,100μM组与0μM组相比,最富集的信号通路是胰岛素分泌和细胞周期;400μM组与0μM组相比,最富集的信号通路是类风湿性关节炎和DNA复制;800μM组与0μM组相比,最富集的信号通路是胰岛素分泌和DNA复制。(3)交叉分析结果表明,和0μM组相比,100、400、800μM组海马神经元中共同上调的有135个lncRNA和373个mRNA,共同下调的有150个lncRNA和560个mRNA。(4)lncRNA与mRNA共表达分析结果表明,Pearson相关系数达98%以上的共表达相关组合共9个,选取基因Arsi并使用target scan检索到与其一致性分值最高的microRNA-125b,通过blast比对及预测工具发现基因Arsi,microRNA-125b,lncRNA-BC089928三者可能形成ce RNA调控通路。(5)Q-PCR验证结果表明,随着染锰浓度的升高,基因Arsi与lncRNA-BC089928的表达显著下调(p<0.05),而microRNA-125b的表达则显著上调(p<0.05),三者很可能形成ceRNA调控模型。结论不同浓度染锰后的海马神经元中存在不同数量表达差异的mRNA和lncRNA,并存在一定数量共同上调或下调的mRNA和lncRNA,且lncRNA-BC089928可能通过与microRNA-125b共同调控基因Arsi形成ceRNA调控通路,提示lncRNA可能在锰致海马神经元神经毒性中发挥了重要作用。