胰淀素对阿尔茨海默病小鼠脑组织中circRNA和mRNA表达谱的影响

目的研究胰淀素(islet amyloid polypeptide,IAPP)腹腔注射对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)小鼠和野生型(wild-type,WT)小鼠脑组织中环状RNA(circular RNA,circRNA)和信使RNA(messenger RNA,mRNA)表达谱的影响。方法选取10月龄20~30 g雄性APP/PS1转基因AD模型小鼠和C57 WT小鼠各6只,把6只AD小鼠和WT小鼠使用随机数字表法分成2组,每组3只。腹腔注射IAPP的AD小鼠(AD+IAPP)作为实验组,腹腔注射IAPP的WT小鼠(WT+IAPP)作为对照组,腹腔注射相同剂量的磷酸盐缓冲液(PBS)的AD小鼠(AD+PBS)和WT小鼠(WT+PBS)作为空白对照组。干预结束后,提取4组小鼠脑组织总RNA,进行基因芯片测序,筛选出AD+IAPP与WT+IAPP相比差异表达的circRNA和mRNA,以及AD+PBS与WT+PBS相比差异表达的circRNA和mRNA。在AD+IAPP与WT+IAPP相比筛选出来的差异circRNA中,选取6个差异表达的circRNA,进行实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)验证基因芯片结果的可靠性。对差异表达的mRNA进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析与京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。随后构建显著差异表达的circRNA_45921的ceRNA(competitive endogenous RNA)网络。结果AD+IAPP与WT+IAPP比较,显著差异表达的circRNA共有237个,其中157个上调,80个下调;显著差异表达mRNA共有663个,其中348个上调,315个下调。qRT-PCR结果显示6个差异表达的circRNA与基因芯片结果一致,基因芯片测序结果可靠。GO富集分析显示差异表达上调的mRNA在核苷磷酸结合、细胞器、含磷酸盐化合物代谢过程等GO条目显著富集;差异表达下调的mRNA在跨膜信号受体活性、超分子纤维、组织发育等GO条目显著富集。KEGG富集分析显示差异表达上调的mRNA主要富集于胰岛素分泌、氧化磷酸化、帕金森病等信号通路;差异表达下调的mRNA主要富集于神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等信号通路。CeRNA网络显示circRNA_45921/miR-34c-5p/Eef2k调控网络可能在IAPP功能发挥中具有作用。结论腹腔注射IAPP改变AD小鼠和WT小鼠脑组织中circRNA和mRNA的表达谱。差异表达的Paip2、Cdon、Ttr和circRNA_45921/miR-34c-5p/Eef2k调控网络可能在IAPP调节AD的发生发展中起作用。