论文部分内容阅读
目的:采用二代高通量测序技术(Next-generation sequencing,NGS),对Graves病(Gravesdisease,GD)患者和健康对照者(healthycontrol,HC)外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)中环状RNA(circular RNA,circ RNA)进行测序并分析其表达谱;扩大样本量验证显著差异表达的circ RNAs,分析其与甲状腺自身抗体水平的关系及对GD的诊断作用;运用生物信息学技术分析差异表达的circ RNAs可能在GD中发挥的作用;进一步分析hsa_circ_0114427在GD发病中的作用,探索circ RNAs在GD发病中的调控机制及作为GD诊断的生物标志物的可能性。方法:1.收集5例GD患者和5例HC外周血标本,采用Ficoll法分离PBMCs并提取RNA,运用NGS对提取的RNA构建测序文库,获得circ RNAs的表达谱。2.在circ RNAs表达谱中筛选出显著差异表达差异倍数(FC)≥2.0、P≤0.05的六个circ RNAs,选取40例GD及40例HC的外周血标本,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-q PCR)技术进一步验证差异表达的circ RNAs,分析差异表达的circ RNAs与甲状腺自身抗体TRAb、TGAb、TPOAb的相关性,运用ROC曲线分析差异表达的circ RNAs对GD的诊断价值。3.通过基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopediaof Genesand Genomes(KEGG)Pathways)对GD中差异表达的circ RNAs进行功能分析,推断其可能参与的信号通路及发挥的作用。4.生物信息学分析circ RNAs可能吸附的mi RNAs,结合Target Scan数据库和mi RDB数据库筛选可能调控的靶基因。5.采用RT-q PCR技术验证GD患者PBMCs中mi R-29a-3p、ICOS、IL-21的表达水平。6.通过流式细胞术(Flow cytometry,FCM)分别检测GD组与HC组PBMCs中Tfh(CD3+CD4+CXCR5+ICOS+)细胞比例。7.分析hsa_circ_0114427与mi R-29a-3p、ICOS、Tfh细胞及IL-21的相关性,转染hsa_circ_0114427 inhibitor至正常人PBMCs,RT-q PCR检测hsa_circ_0114427、mi R-29a-3p、ICOS、IL-21 m RNA的表达水平,荧光抗体染色后FCM检测ICOS表达变化及Tfh细胞比例变化。8.分析mi R-29a-3p与ICOS、Tfh细胞及IL-21的相关性,转染mi R-29a-3p mimic至正常人PBMCs,RT-q PCR检测mi R-29a-3p、ICOS、IL-21 m RNA的表达水平,荧光抗体染色后FCM检测ICOS表达变化及Tfh细胞比例变化。结果:1.二代高通量测序结果显示,与HC组相比,GD组中共检测出36910个circ RNAs,包括23215个上调circ RNAs和13695个下调circ RNAs,其中,360个上调circ RNAs和309个下调circ RNAs差异具有显著性(差异倍数≥2,P≤0.05)。2.RT-q PCR验证结果显示,上调的hsa_circ_0114427、hsa_circ_0007470、hsa_circ_00048232和下调的hsa_circ_0002672验证结果与高通量测序结果保持一致,下调的hsa_circ_0002600、hsa_circ_0039161表达无统计学意义。hsa_circ_0114427与GD自身免疫性抗体TRAb、TGAb、TPOAb呈正相关性,ROC曲线下面积,hsa_circ_0114427(AUC:0.7756,95%CI 0.6695 to 0.8817,P<0.0001)。3.GO分析显示,GD中表达上调的circ RNAs富集的生物学途径有415条目,细胞组分有81条目,分子功能有132条目;表达下调的circ RNAs涉及的生物学途径有243条目,细胞组分58条目,分子功能96条目。KEGG作用通路分析显示,差异表达上调的circ RNAs参与到的信号通路有20条,表达下调的circ RNAs参与到的信号通路有15条。4.GD患者PBMCs中mi R-29a-3p表达下调,ICOS、IL-21表达上调(P值均<0.01)。5.FCM检测发现GD患者Tfh细胞比例较HC组增多[(6.33±3.29)%vs(2.88±1.08)%,P<0.05]。6.hsa_circ_0114427与mi R-29a-3p呈负相关(r=0.3285,p=0.0412),hsa_circ_0114427与ICOS、Tfh细胞比例、IL-21呈正相关(r=0.4268,p=0.0060)(r=0.4375,p=0.0048)(r=0.7292,p<0.0001)。转染hsa_circ_0114427 inhibitor后mi R-29a-3p m RNA增多,ICOS、IL-21m RNA下降,FCM检测Tfh细胞比例、ICOS细胞比例下降。7.mi R-29a-3p与ICOS、Tfh细胞比例、IL-21呈负相关性(r=-0.3253,p=0.0433)(r=-0.3414,p=0.0334)(r=-0.3258,p=0.0459)。转染mi R-29a-3p mimic后ICOS、IL-21 m RNA下降,FCM检测Tfh细胞比例、ICOS细胞比例下降。结论:1.GD患者PBMCs中存在差异表达的circ RNAs,hsa_circ_0114427有显著差异,且与GD自身抗体TRAb、TGAb、TPOAb具有相关性,ROC曲线提示hsa_circ_0114427有作为GD诊断分子标志物的可能性。2.GO分析及KEGG分析结果提示差异表达的circ RNAs具有不同的生物学过程、细胞组分及分子功能,参与“PI3K-Akt”、“MHCⅡ/TCR”、“CD40/CD40L”等信号通路。3.GD患者体内Tfh细胞较健康对照组比例增多[(6.33±3.29)%vs(2.88±1.08)%,P<0.05]。4.hsa_circ_0114427在GD中潜在调控机制可能是通过靶向mi R-29a-3p调控ICOS的表达,并在转录水平和翻译水平调控Tfh细胞的变化。