元基因组学及其在转化医学中的应用

微生物群落遍布于人体的每个角落,与人共生并对人体健康产生重要和深刻的影响。与人类共生的全部微生物的基因组总和称为"元基因组"或"人类第二基因组"。研究人体微生物群落及相关元基因组数据,对转化医学领域的基础研究和临床应用具有重要的价值。通过对生物医学相关的高通量元基因组数据进行分析,不仅能为基础医学研究向医学临床应用转化提供新思路和新方法,而且具有广阔的应用前景。基于新一代测序技术产生的数据,元基因组分析技术和方法能够弥补以往人体微生物先培养后鉴定方法的缺陷,同时能有效鉴定和分析微生物群落的组成及功能,从而进一步探究和揭示微生物群落与机体生理状态之间的关系,为解决许多医学领域的难题提供了全新的切入角度和思维方法。文章系统介绍了元基因组研究的现状,包括元基因组的方法概念和研究进展,并以元基因组在医学研究中的应用为着眼点,综述了元基因组在转化医学方面的研究进展,进一步阐述了元基因组研究在转化医学应用领域中具有的重要地位。

血管内皮生长因子A调控人脐静脉内皮细胞miRNA的全基因表达谱分析

目的·分析人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)中微小RNA(microRNA,miRNA)在血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)刺激下的变化,探索miRNA在调节VEGFA下游基因表达变化中的作用,并寻找新的血管新生调控miRNA。方法·通过NanoString nCounter分别检测了HUVEC在VEGFA刺激后0、1、4、12 h时miRNA的表达量,将具有相同变化趋势的差异表达miRNA聚类并预测其靶基因。通过基因本体数据库富集分析和京都基因与基因组百科全书通路分析,预测差异表达miRNA靶基因的相关功能,并建立互作网络。结果·VEGFA刺激HUVEC后,有39个miRNA的表达量发生了显著差异性变化。生物信息学分析结果显示差异表达miRNA所对应的靶mRNA有129个,动态表达的miRNA与其靶基因间的调控参与了血管新生中多个生物过程和信号通路。结论·VEGFA刺激诱导HUVEC差异性表达miRNA,miRNA在调节血管新生中具有重要作用;其中,miR-107和miR-21可能是血管新生的调控因子。