反复种植失败的竞争性内源核糖核酸调控网络构建及其临床验证

目的构建反复种植失败(RIF)相关竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络并进行临床样本验证。方法从高通量基因表达数据库(GEO)得到RIF相关的长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)和信使RNA(mRNA)表达谱数据集,构建lncRNA-miRNA-mRNA的ceRNA调控网络。同时利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)探索网络中的枢纽基因。回顾性收集2020—2021年于郑州大学第一附属医院生殖医学中心行体外受精(IVF)/卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)助孕的RIF患者和对照组(助孕后至少有1次妊娠史)患者的子宫内膜组织,应用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)验证RIF相关枢纽基因的mRNA表达水平,并应用Western印迹和免疫组化技术验证血管细胞黏附分子-1(VCAM1)的蛋白表达水平。结果构建了由32个lncRNA、31个miRNA和88个mRNA组成的RIF相关ceRNA调控网络,并利用WGCNA鉴定出7个RIF相关枢纽基因。将ceRNA网络中的88个mRNA与枢纽基因取交集得到2个RIF相关关键基因:VCAM1和白细胞介素2受体α(IL-2RA)。临床验证中,对照组和RIF组的年龄[M(Q_(1),Q_(3))]分别为26.50(25.00,34.00)和30.50(25.75,35.25)岁(P>0.05)。与对照组相比,RIF组子宫内膜中VCAM1的mRNA[M(Q_(1),Q_(3))][0.30(0.15,0.42)比0.99(0.69,1.34),P=0.001]和蛋白表达水平[M(Q_(1),Q_(3))][0.44(0.16,1.27)比2.39(1.58,2.58),P<0.001]均降低。结论本研究成功构建了RIF相关ceRNA调控网络,并通过临床样本证实RIF患者子宫内膜组织中VCAM1的表达水平降低。

基于exoRBase数据库胰腺癌患者血液外泌体竞争性内源RNA网络的构建

目的:通过生物信息学方法构建胰腺癌(pancreatic adenocarcinoma, PAAD)患者血液外泌体中的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)调控网络,探讨其发病机制。方法:从exoRBase数据库下载PAAD患者和正常对照的血液外泌体测序数据,使用R语言分别对外泌体mRNA、长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)及环状RNA(circular RNA, circRNA)的表达谱进行差异分析。使用TargetScan和miRanda数据库共同预测与差异表达mRNA结合的微小RNA(microRNA, miRNA)。使用miRcode数据库预测与差异表达lncRNA结合的miRNA,使用starBase数据库预测与差异表达circRNA结合的miRNA。将相关的mRNA、circRNA、lncRNA和其相对应的miRNA预测数据导入Cytoscape软件中对ceRNA网络进行可视化。并使用R语言进行基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集。采用CytoHubba插件确定Hub基因,表达谱交互分析数据库GEPIA分析PAAD和正常样本的基因测序表达数据。比较PAAD患者和正常对照者中前10个Hub基因的表达,并绘制对应Hub基因的生存曲线。结果:筛选出120个差异表达的mRNA,48个差异表达lncRNA,23个差异表达circRNA。采用Cytoscape软件构建了ceRNA网络,共19个mRNA节点、12个lncRNA节点、3个circRNA节点、31个miRNA节点。GO富集分析显示,mRNA主要富集在富含ficolin-1颗粒腔和组蛋白脱乙酰酶结合。KEGG富集分析显示调控网络中差异表达的mRNA主要富集在黏附连接通路、结直肠癌通路和神经营养信号通路。找到关键的Hub基因小GTP酶Ras相关C3肉毒杆菌毒素底物1(the small GTPase Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1, RAC1),GEPIA显示PAAD患者RAC1基因表达水平明显升高。生存分析结果显示RAC1低表达组PAAD患者的生存率显著高于高表达组。结论:本研究成功构建PAAD患者血液外泌体中的ceRNA调控网络,为PAAD的诊断和治疗提供确切靶点。

竞争性内源RNA及其调控网络在皮肤病理性瘢痕中的作用研究进展

皮肤病理性瘢痕是一组以成纤维细胞异常增殖、细胞外基质过度沉积为组织学特点的皮肤纤维增生性疾病,发生发展机制不清是制约其诊疗的重要原因。近年来研究证实,微小RNA在病理性瘢痕的调控机制中发挥着重要作用。竞争性内源RNA(ceRNA)由于拥有微小RNA应答元件,可通过海绵吸附作用竞争性结合微小RNA,实现RNA间的相互调节,从而调控靶基因的表达,参与疾病的发展过程。本文从ceRNA假说入手,对ceRNA在皮肤病理性瘢痕发生发展机制中的生物学功能及临床意义进行系统综述,探讨ceRNA及RNA-微小RNA-RNA调节网络在皮肤病理性瘢痕中的作用。ceRNA治疗可能成为未来RNA治疗皮肤瘢痕性疾病的新模式。

长链非编码RNA作为竞争性内源RNA在膀胱癌中的研究进展

近年来膀胱癌的治疗在世界范围内取得了很大进展,包括传统的手术切除、化疗和放疗以及免疫治疗,然而其潜在的分子机制和关键途径仍不清楚。随着基因测序技术的进步,长链非编码RNA(lncRNA)已被证明以不同的分子机制在多种肿瘤组织中显示致癌基因的作用。竞争性内源RNA(ceRNA)假说是一种RNA之间相互作用的新机制,具有微小RNA(miRNA)的结合位点的lncRNA,可行使miRNA海绵作用吸附于miRNA,进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表达水平。本文就lncRNA作为ceRNA参与膀胱癌进展的研究进展做一综述。

环状RNA与缺血性脑卒中关系的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类不同于线性RNA的内源非编码RNA(non-coding RNAs,ncRNA),具有性质稳定、进化保守和可重复性等特点。目前,缺乏快速诊断和预测预后的生物标志物以及有效的治疗方法是急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)面临的主要挑战。现回顾circRNA与AIS之间存在的关系及可能的调控方式及分子机制,旨为AIS早期诊断和判断预后提供新的生物标志物。

竞争性内源性RNA在创面愈合中作用的研究进展

创面愈合作为重要的公共卫生问题之一,一直是世界性难题。由于独特的生物创面环境,创面愈合是一个非常复杂的过程,目前治疗周期长、疗效欠佳,患者经济负担重。越来越多的研究表明,非编码RNA(ncRNA)在创面愈合过程中扮演着重要角色。竞争性内源性RNA(ceRNA)假说是近些年新提出的一种RNA相互调控假说,该假说提出了不同RNA之间的一种“交流方式”。ceRNA调控网络(ceRNET)将蛋白质编码mRNA的功能与ncRNA(如微小RNA、长链非编码RNA、假基因和环状RNA)的功能联系起来。最新的研究表明,ceRNA在创面愈合过程中发挥重要作用,这可能为创面愈合提供新的有效治疗靶标。本文从ceRNET着手,系统综述各种ceRNA在创面愈合中的作用研究进展及未来研究的挑战,旨在深入探究ceRNA在创面愈合过程中的分子机制及临床意义。

LncRNA NEAT1/miR-23b-3p/KLF3轴调控结直肠癌细胞的生物学功能研究

目的探究长链非编码核糖核酸(long non-coding RNAs,LncRNAs)NEAT1/miR-23b-3p/KLF3调控轴对结直肠癌细胞生物学功能的影响。方法利用癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库分析结直肠癌组织和癌旁组织NEAT1,miR-23b-3p和KLF3表达水平,并计算三者之间的相关性。以结直肠癌细胞系(HT29细胞)作为实验对象,实验被分为Control组(空白对照组)、NC组(空载体组)和si-NEAT1组(NEAT1干扰组)。CCK8检测各组细胞的增殖情况,流式细胞术检测各组细胞的凋亡、周期情况,Transwell检测各组细胞的侵袭情况,划痕实验检测各组细胞的迁移情况。在线工具starbase等预测能与miR-23b-3p靶向结合的基因,采用人胚胎肾细胞293(human embryonic kidney cells 293,HEK293)进行双荧光素酶报告基因实验验证。qRT-PCR检测NC组、si-NEAT1组、si-NEAT1+miR-23b-3p inhibitor组(共转染si-NEAT1和miR-23b-3p inhibitor)的miR-23b-3p和KLF3转录水平,免疫印记法检测以上三组KLF3蛋白质表达水平。结果结直肠癌组织NEAT1[5.29(4.55,5.95)],KLF3[4.94(4.62,5.24)]表达高于癌旁组织[4.79(4.26,5.19),4.49(4.24,4.80)],差异有统计学意义(U=6677,P=0.001;U=28257.5,P<0.001),miR-23b-3p表达低于癌旁组织[9.99(9.49,10.6)vs 10.80(10.62,10.88)],差异有统计学意义(U=2906,P=0.004)。结直肠癌组织中,NEAT1和KLF3表达呈正相关(r=0.26,P<0.01),miR-23b-3p和NEAT1,KLF3表达量均呈负相关(r=-0.14,P=0.008;r=-0.17,P=0.001)。与对照组相比,si-NEAT1组使结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭的能力降低,凋亡增加,细胞被阻滞在S期,结果差异均有统计学意义(均P<0.05)。starbase预测miR-23b-3p靶基因为NEAT1和KLF3。双荧光素酶报告基因实验也证实miR-23b-3p分子能互补结合NEAT1和KLF33’UTR。与NC组相比,si-NEAT1组miR-23b-3p表达上调,KLF3转录和蛋白水平下调;与si-NEAT1组相比,si-NEAT1+miR-23b-3p inhibitor组miR-23b-3p表达下调,KLF3转录和蛋白水平上调。结论NEAT1可通过直接靶向HT29细胞中的miR-23b-3p上调KLF3表达,增强结直肠癌细胞的增值、侵袭和迁移等。