低压低氧对小鼠精子发生及其小RNA表达的影响

作为青藏高原最为关键的环境因子,低压低氧对高原非习服动物繁殖和生殖系统功能有不利影响。已有的研究表明,低氧环境会导致雄性生殖细胞凋亡、精子畸形率升高、精子质量下降,进而影响受精和早期胚胎发育,但目前缺乏低氧损伤精子功能的机理研究。小RNA (small RNA) 是在转录后及翻译水平上调控基因表达的重要功能分子,不同类型的small RNA通过诱导基因沉默或调控翻译等方式参与调节精子发生。本研究通过低压氧舱模拟海拔5 000 m处理4周建立缺氧小鼠模型,发现低氧处理导致小鼠曲精细管中生精细胞排列紊乱,精子数量未发生显著变化但畸形率增加17.5倍 (P < 0.001)。通过small RNA测序发现,低氧组小鼠精子中的small RNA碱基偏好性与对照组一致,第一碱基对尿嘧啶 (U) 有很强的偏好性。低氧组小鼠精子中21 nt长度的small RNA比例显著减少4.4% (P < 0.05)。低氧组小鼠精子中piRNA、tsRNA表达无差异,但miRNA表达上调21个,下调58个。对差异miRNAs靶基因与相同低氧处理小鼠睾丸组织差异基因比对,共比对到831个差异表达基因,其中上调miRNAs的靶基因中有429个差异表达基因;下调miRNAs的靶基因中有813个差异表达基因。此外,上调miRNAs的靶基因富集在FoxO信号通路、甲状腺激素信号通路、类固醇生物合成和HIF?1信号等通路,而下调miRNAs的靶基因富集在脂肪酸代谢等通路。本研究获得了缺氧小鼠精子small RNA变化图谱,对人类和其他动物在缺氧环境下精子表观遗传修饰变化的研究具有参考价值。     

不同海拔饲育的麦洼牦牛肺脏组织转录组学分析

为了探讨牦牛适应高海拔低氧环境的基因表达特征与规律,对在高海拔（3 560 m）和低海拔地区（478 m）饲育4个月的2.5~3岁健康雄性麦洼牦牛肺组织进行转录组测序。转录组测序采用Illumina高通量测序平台(HiSeqTM2500/4000)进行,并以qRT-PCR验证差异表达基因的表达量。结果显示,高海拔组牦牛肺脏转录组平均每个测序样本得到约5.76亿条Clean Reads,低海拔组牦牛中得到约6.10亿条Clean Reads,比对到参考基因组上的Reads数分别占91.74%和91.28%以上,共发现了2 047个新转录本。低海拔组与高海拔组牦牛肺脏组织之间共有199个差异表达基因,其中含89个差异上调表达基因和110个差异下调表达基因。所得差异表达基因富集在297个GO条目和146个KEGG通路中,包含62个低氧适应相关的GO条目和35个低氧适应相关代谢通路。其中低氧适应相关GO条目在生物过程、细胞组成和分子功能三种类别中占比最多的分别为细胞粘附、蛋白复合物和钙离子结合。低氧适应相关KEGG通路中占比最多的为肿瘤坏死因子(TNF)信号通路,其次为低氧诱导因子1(HIF-1)信号通路。qRT-PCR验证结果显示,Ⅱ类人类白细胞抗原α链(HLA-DOA、HLA-DRA)、补体因子 (C2)和甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶1（MASP1）基因的表达量变化与转录组测序结果相符。本研究为全局和深入理解牦牛肺组织转录本表达对高海拔低氧的响应提供了有价值的切入点。     

基于RNA-seq技术的青藏高原不同海拔水毛茛转录组测序及基因表达分析

以青藏高原不同海拔7个居群的水毛茛(Batrachium bungei(Steud.)L.Liou)为材料,对其进行转录组测序及基因表达分析,研究它们在极端环境下基因表达方面的适应性。结果显示,7个居群内样本间的基因表达具有较高的相似性。差异基因富集分析结果发现苯丙烷生物合成相关基因在5个差异组中均呈显著富集;此外类黄酮、类胡萝卜素、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的生物合成以及激素的信号转导、MAPK信号通路、植物与病原菌互作等相关基因大多被显著富集。与低海拔居群相比,参与类黄酮生物合成通路的相关基因(HHT1、HCT、F3′H、CHS、CYP73A、CCOAOMT5、CYP98A)在高海拔居群中均显著上调表达。研究结果表明水毛茛主要通过多途径的参与及关键基因的调控表达来适应青藏高原的高海拔环境。     

温室白粉虱触角miRNA转录组分析及调控嗅觉相关基因miRNA的鉴定

microRNA(miRNA)是一类真核生物中内源性的非编码小RNA,在基因转录后水平调控靶基因的小分子.温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)是一种危害多种蔬菜、花卉及农作物等的世界性害虫,可以导致植物细菌性病害的传播和流行,其触角对温室白粉虱的取食、行为和生长发育等起到了重要作用.本研究以温室白粉虱成虫触角为材料,通过Illumina高通量测序平台对其miRNA转录组进行测序,结合生物信息学分析,鉴定到83个已知miRNAs和38个新miRNA(novel_mirs),并对它们表达水平进行定量分析.此外,对已知miRNA种子序列碱基编辑情况进行了调查.最后,利用生物信息学工具对miRNAs进行靶基因预测和功能注释,获得了 miRNA-靶基因关系及调控嗅觉相关基因的miRNAs.本研究为深入探讨温室白粉虱触角miRNA中嗅觉相关基因的调控关系,了解昆虫嗅觉形成的分子机制提供了参考.     

基于转录组测序技术进行静原鸡差异miRNA与mRNA的关联分析

为探究静原鸡肌肉组织肌苷酸沉积过程的分子调控机制,本研究以静原鸡胸肌和腿肌组织作为试验材料,通过转录组测序技术,利用生物信息学分析方法筛选出差异表达miRNA及其靶基因.分析结果表明,静原鸡胸肌和腿肌组织的比较组合中有39个差异表达miRNAs(19个显著上调,20个显著下调).通过miRNA-mRNA互作网络分析可知,一个miRNA可以靶向多个mRNA参与调控多个靶基因的表达.GO富集分析表明,候选靶基因的功能主要富集于三个分支的单一生物过程、细胞内和结构分子活性等.KEGG通路注释表明,候选靶基因显著富集到碳代谢、蛋白酶体通路和氨基酸的生物合成等通路中.选取4个差异表达miRNA的与肌苷酸合成和代谢相关的候选靶基因(POLR2C,GMPR,IMPDH2和APRT)进行实时荧光定量PCR验证,结果表明,定量结果与转录组测序结果趋势一致.该研究结果为阐明地方鸡种肌苷酸特异性沉积过程中miRNA介导的靶基因与肉品风味的关系及其表达分析提供理论依据.     

凡纳滨对虾低温差异表达miRNA的分析鉴定及靶基因的验证

为了解析miRNA及靶基因在凡纳滨对虾低温适应过程中的分子调控机制, 研究开展了凡纳滨对虾常温(28℃)及低温锻炼(16℃, 6d)下肝胰腺小RNA文库的测序和分析。从常温对虾的小RNA文库测序获得18—32 nt的高质量序列10690259条, 鉴定出已知的成熟miRNAs 57条; 而从低温锻炼对虾的小RNA文库获得18—32 nt的高质量序列序列8587144条, 鉴定出已知的成熟miRNAs 48条。分析获得25个在低温锻炼下呈显著差异表达的miRNAs。运用qRT-PCR验证了3条低温下差异极显著的miRNAs的表达模式。结果显示, 3条miRNAs的表达模式与高通量测序结果基本一致。预测低温差异表达miRNAs的靶基因, 并与转录组分析获得的低温显著差异表达基因进行比对, 从二者重合的基因集中挑选出4个基因, 即nuclear export mediator factor Nemf-lik、synapse-associated protein、seleno proteins 以及DEAD-box RNA helicase Variant 1, 运用qRT-PCR验证其在不同条件低温锻炼凡纳滨对虾肝胰腺中的表达规律, 为解析miRNAs及其靶基因在对虾低温适应过程中的分子调控机制提供了基础数据。     

衰老相关microRNAs研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA.这是一种广泛存在于真核生物中的内源性单链小分子RNA,miRNAs通过部分碱基对互补方式与靶基因结合,在转录和转录后水平调节靶基因表达.最近研究发现,miRNAs可以靶向多个衰老相关信号通路,在线虫、果蝇、小鼠和人类的衰老过程中发挥了重要的调控作用.本文总结了近年来与衰老相关的miRNAs的研究进展,首先介绍衰老相关的信号通路,然后重点介绍与线虫和哺乳动物衰老有关的miRNAs,以及这些miRNAs如何调控衰老相关信号通路,从而影响细胞、组织和整个机体的衰老进程和衰老相关性疾病,最后展望该领域未来的研究方向.     

综述: 衰老相关microRNAs研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA.这是一种广泛存在于真核生物中的内源性单链小分子RNA,miRNAs通过部分碱基对互补方式与靶基因结合,在转录和转录后水平调节靶基因表达.最近研究发现,miRNAs可以靶向多个衰老相关信号通路,在线虫、果蝇、小鼠和人类的衰老过程中发挥了重要的调控作用.本文总结了近年来与衰老相关的miRNAs的研究进展,首先介绍衰老相关的信号通路,然后重点介绍与线虫和哺乳动物衰老有关的miRNAs,以及这些miRNAs如何调控衰老相关信号通路,从而影响细胞、组织和整个机体的衰老进程和衰老相关性疾病,最后展望该领域未来的研究方向.     

蒙古沙冬青保守microRNAs的鉴定及靶基因预测

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是生长在荒漠中的木本植物, 对于我国西北部干旱、半干旱区域的植被维护与恢复具有重要价值。蒙古沙冬青对干旱、低温等多种逆境具有较高的耐受性, 是研究林木耐受逆境生理与分子机制的合适材料。MicroRNA(miRNA)是一类长度约为21个核苷酸的内源性非编码小分子RNA, 在植物生长发育和逆境应答等生物学过程中发挥着重要的调控作用。目前, 许多植物物种的miRNAs已经获得鉴定, 但未见蒙古沙冬青miRNAs的相关报道。文章应用高通量测序和生物信息学分析方法对蒙古沙冬青幼苗保守miRNAs的类型、表达丰度以及靶基因进行了分析和预测。共鉴定了10个家族的19种保守miRNAs, 其表达丰度介于55~1920269个拷贝之间。通过在线软件psRNATarget预测了其中14个保守miRNAs的靶基因。对于这些靶基因的功能分析表明, 蒙古沙冬青的保守miRNA主要通过转录调控、激素信号途径、物质代谢和胁迫应答等生物学过程参与植物生长发育和环境响应。     

应用高通量测序技术检测与奶牛乳产量和乳质量调控相关的miRNA

本实验将中国荷斯坦牛泌乳期高乳品质奶牛（H）和泌乳期低乳品质奶牛（L）乳腺组织作为实验对象,利用高通量测序技术进行了miRNA测序,与miRNA数据库比对,获得已知miRNA,整合miREvo和mirDeep2这两个miRNA预测软件,进行新miRNA分析,通过差异表达分析筛选组间差异miRNAs,获得56个差异表达miRNA(P <0.05,FDRq <0.05)并对差异表达miRNA进行靶基因预测;利用DAVID对靶基因进行GO(Gene Ontology)和信号通路富集分析。经过对靶基因筛选,发现了4个已报道与乳蛋白、乳脂紧密相关的功能基因：CSN3、SCD、LALBA和DGAT2。靶基因聚集的生物学功能多数参与了蛋白质和脂肪代谢,乳腺发育和分化,以及免疫功能。靶基因主要富集在MAPK 信号通路、甘油磷酸脂质代谢、缺氧诱导因子1和磷脂酰肌醇3激酶 蛋白激酶B信号转导通路。结果显示,靶基因主要富集在糖类代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、细胞凋亡以及免疫相关通路。     

基于数据挖掘分析microRNAs在冠状动脉支架内再狭窄中的调控机制

目的:通过寻找支架内再狭窄相关的循环microRNAs(miRNAs)及其作用靶基因,阐释miRNAs在经皮冠状动脉介入治疗的同时带来的支架内再狭窄(ISR)中的网络调控作用及机制。方法:由美国NCBI的GEO公共数据平台下载GSE60959中的miRNAs芯片数据,通过GeneSpringGX芯片分析软件分析得到ISR患者和对照组之间差异表达的循环miRNAs;采用miRNAs靶基因预测算法TargetScan和miRanda预测差异表达miRNAs的靶基因,通过DAVID平台和KEGG数据库分析得到靶基因所参与的信号通路;用GSE46560的mRNA芯片数据分析得到ISR患者较非ISR患者循环mRNAs差异表达谱,用来验证miRNAs调控ISR所作用的靶基因;采用Cytoscape软件构建基于miRNAs-信号通路、miRNAs-靶基因的共表达网络。结果:与对照组相比,ISR组存在131个差异表达循环miRNAs,其中上调41个。前5个上调miRNAs分别是miR-1183、miR-512-5p、miR-187-5p、miR-144-3p和miR-1225-5p。5个miRNAs的预测靶基因共6587个,信号通路富集分析显示这些基因主要参与的信号通路包括MAPK signaling pathway、ErbB signaling pathway、Wnt signaling pathway、Focal adhesion、Neurotrophin signaling pathway和Regulation of actin cytoskeleton。进一步对mRNAs芯片进行差异分析显示,与对照组相比,ISR患者差异循环mRNAs共171个,其中最可能受上述5个miRNAs调控的基因共43个。构建的共表达网络显示,miR-512-5p是作用靶基因和参与信号通路最多的miRNAs。结论:ISR患者循环miRNAs和mRNAs表达谱均存在改变,多个差异表达miRNAs通过作用于多个靶mRNAs,进而影响多个信号通路的活性,最终对ISR的发生、发展形成网络调控作用。     

基于单细胞转录组数据探究不同海拔牦牛心肌细胞通讯和基因表达差异

心脏作为血液循环最重要的器官在动物环境适应中发挥着重要的作用。心肌细胞是心脏主要的功能细胞,然而高海拔地区牦牛心肌细胞基因表达变化及细胞间通讯关系尚不清楚。为此,本研究以高海拔地区牦牛(青海祁连,海拔4 000 m)和低海拔地区牦牛(青海循化,海拔2 600 m)为研究对象,基于心脏组织10×单细胞转录组测序数据,对心肌细胞和心脏其他细胞进行细胞通讯及配体-靶基因调控预测,同时对高、低海拔牦牛心肌细胞差异表达基因进行功能注释分析,以期探究心肌细胞在牦牛适应高原环境过程中的作用。结果显示,牦牛心肌细胞与内皮细胞、上皮细胞的关联最强,心肌细胞-树突状细胞及心肌细胞-巨噬细胞两个“细胞对”中CD74＿COAP和CD74＿APP配受体表达量相对较高;配受体活力在TNF信号通路中相对较强;在免疫相关通路发挥重要作用的配体PTPRC、PECAM1、ITGB2、ANXA1、BDNF等对所有“细胞对”影响明显,且PI3K-Akt信号通路在配体-靶基因调控中潜力分值最高;高、低海拔牦牛心肌细胞中差异表达基因功能主要富集在代谢途径,其中氧化磷酸化、糖酵解代谢通路相关的基因表达明显增强。本研究结果提示,牦牛...     

牦牛miR-383的靶基因预测及生物信息学分析

MicroRNAs (miRNAs)是一类非编码的小分子单链RNA,通过与靶基因的mRNA结合,抑制mRNA的翻译,参与多种生物学过程.本实验室前期通过高通量测序发现90日龄牦牛胚胎的背最长肌中miR-383的表达量显著高于成年牦牛.为探究miR-383在牦牛骨骼肌发育中的分子功能和机制,本研究对miR-383的靶基因进行预测,并进行生物信息学分析.通过TargetScan、miRDB和miRanda 3个软件预测了miR-383的靶基因,然后合并miRTarbase数据库中已被证实的靶基因作为基因集,分别用DAVID和KOBAS3.0在线软件对基因集进行功能注释(GO分析)和Pathway信号通路富集分析.结果 表明,牦牛miR-383序列在各物种间高度保守,靶基因功能富集于CD8阳性T细胞增殖的调控、核糖核蛋白复合物定位和负调控T细胞分化等生物学过程.信号通路分析发现靶基因的信号通路显著富集于PI3K-Ak、AMPK、FoxO和Focal adhesion等与肌肉发育相关的信号通路中.该研究结果将为miR-383功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供新的研究方向.     

沙葱萤叶甲卵滞育的转录组学分析

【目的】建立沙葱萤叶甲Galeruca daurica滞育卵转录组数据库,挖掘卵滞育相关的基因以及代谢和信号通路,在转录组水平探讨卵滞育的分子机制。【方法】采用Illumina NovaSeq6000高通量测序平台对沙葱萤叶甲滞育卵与解除滞育卵进行转录组测序,并进行生物信息学分析;利用DESeq软件分析沙葱萤叶甲滞育卵与解除滞育卵中的差异表达基因,对差异表达基因进行KEGG通路富集分析;利用qRT PCR技术对10个差异表达基因的表达模式进行验证。【结果】基于沙葱萤叶甲滞育卵与解除滞育卵转录组测序结果,共获得53 389个unigene,其中差异表达基因2 145个,24个差异表达基因与保幼激素信号及脂肪酸生物合成和降解相关。与解除滞育卵相比,滞育卵转录组中1 297个基因上调表达,富集于124条KEGG通路,其中核糖体通路显著富集;848个基因下调表达,富集于73条KEGG通路,其中MAPK信号通路和糖胺聚糖生物合成通路显著富集。qRT-PCR结果表明,随机选取的10个差异表达基因的表达趋势与RNA-Seq转录组测序结果完全一致。【结论】保幼激素,脂肪酸生物合成和降解,核糖体,MAPK信号及糖胺聚糖生物合成等通路可能在沙葱萤叶甲卵滞育调控中起着重要的作用。     

高通量测序技术分析急性髓系白血病血浆外泌体微RNA表达谱差异

急性髓系白血病（acute myeloid leukemia,AML）是一类造血干细胞的恶性克隆性疾病,目前的诊断方法不利于疾病的早期发现,且诊断结果重复性较差。已有大量研究显示,细胞外microRNA（miRNA或miR）富集在外泌体（exosome）中,且受其表面膜的保护而具有很好的稳定性,是理想的分子标志物。目前,多种实体肿瘤均已检测到肿瘤特异性外泌体miRNA(exosomal miRNA)。然而,在AML患者中未见此外泌体miRNA报道。本研究探讨急性髓系白血病血浆外泌体miRNA表达谱差异及新miRNA序列。采用solexa高通量测序技术对7例AML患者（AML组）及7例健康对照者（对照组）血浆外泌体miRNAs进行测序,利用Mireap预测软件进行新miRNAs分析,通过edger差异分析软件筛选组间差异miRNA,获得211个已知的差异表达miRNAs以及2个新miRNAs,选择4个差异表达的miRNAs：miR-155-5p、miR-335-5p、miR-451a及xxx-m0038 5p（新miRNA）,在两组（各23例）的血浆外泌体样本中,进行实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证,验证结果与测序结果一致。对差异表达的外泌体miRNA进行靶基因预测及其GO（Gene Ontology）和信号通路富集分析,发现靶基因聚集的生物学功能多数参与生物进展过程的调控。靶基因主要富集在FoxO、MAPK、Hippo信号通路以及HTLV-I感染等。结果显示,AML患者与健康对照者的血浆外泌体miRNA存在着差异性表达。差异性表达的miRNA特异性很高,对进一步阐明AML白血病发生与发展的分子机制、研发新的无创诊断方法、新的诊断标记物和有效治疗AML的方法具有十分重要和深远的意义。     

猪伪狂犬病毒Fa株侵染对PK-15细胞microRNAs表达谱的影响

【目的】分析猪伪狂犬病毒Fa株(PRV-Fa)侵染对猪肾传代细胞PK-15 microRNAs(miRNAs)表达谱的影响。【方法】利用Illumina高通量测序技术,鉴定感染和非感染PRV-Fa的PK-15细胞的miRNAs;筛选并利用实时荧光定量RT-PCR(RT-q PCR)验证差异表达miRNAs;对差异miRNAs进行靶基因预测和Gene ontology(GO)分析。【结果】在感染和未感染PK-15细胞中分别检测到384个和405个miRNAs,其中感染PRV-Fa后差异表达的miRNAs共127个(60个上调,67个下调)。荧光定量结果显示差异miRNAs的表达趋势与高通量测序结果一致。GO分析显示,miRNAs广泛参与信号传导、细胞代谢、免疫反应、基因表达等生物学进程,其中miR-10b、miR-16、miR-18a、miR-19b、miR-20a、miR-145-5p、miR-146a、miR-181a、miR-499-5p等miRNAs与免疫相关。在靶基因调控网络图中,ssc-miR-30a-5p与ssc-miR-30d处于关键位置。研究鉴定出5个新的病毒编码miRNAs,其中PRV-miR-LLT2与PRV-miR-LLT4靶向PRV早期蛋白基因EPO。【结论】伪狂犬病毒Fa株感染对PK-15细胞编码miRNAs有显著影响。     

神经病理性疼痛大鼠海马miRNA差异性表达研究

目的:探讨神经病理性疼痛大鼠海马差异性表达的miRNAs,并预测其在神经病理性疼痛发病机制中的作用。方法:通过建立L5神经结扎横切(L5 Spinal Nerve Transection,L5-SNT)所致神经病理性疼痛大鼠模型,在机械痛阈检测结束后处死大鼠,剥离海马组织,提取miRNA进行测序,找出L5-SNT大鼠海马差异表达的miRNAs,并对其进行靶基因预测及功能分析。结果:L5-SNT大鼠模型建立成功,手术侧足底机械痛阈明显低于正常组和假手术组大鼠(P0.05)。miRNA测序结果显示:L5-SNT组的大鼠海马miRNAs发生明显的差异性表达,其中显著下调的为:rno-miR-30c-2-3p、rno-miR-370-3p、rno-miR-541-3p、rno-miR-22-3p(P0.05);显著上调miRNAs为:rno-miR-32-5p(P0.05);对上述差异性表达明显的miRNAs进行靶基因预测及功能分析,推测与海马神经病理性疼痛有关的靶基因有:Mapk14、Camk2b、Ntrk2、Cxcl12。结论:L5-SNT大鼠海马的差异性miRNAs及其靶基因功能可能主要与海马MAPK信号通路、长时程增强、炎症反应及细胞周期有关。     

MicroRNA靶基因的高通量鉴定方法

MicroRNAs（miRNAs）是一类内源性非编码小RNA,可在转录后水平调节基因的表达, 在细胞生长、发育、疾病发生等过程中发挥着重要作用. 明确miRNAs所调控的靶基因对阐明miRNAs的功能及在各种生命过程和疾病发生机制的角色非常关键.目前,鉴定miRNAs的靶基因的方法主要计算机预测方法和生物学实验方法.前者对miRNA靶基因的寻找作出巨大贡献,但常存在很多假阳性,必须通过生物学实验方法加以验证.后者涉及单靶基因鉴定技术和高通量多靶基因鉴定技术,高通量技术又包括基因芯片分析技术、蛋白质组学分析技术、RNA连接酶介导的cDNA末端扩增技术和生物化学法等.本文主要对这些高通量技术的应用、优劣进行归纳,并对其改进方向予以讨论.     

miR-194a介导饲料维生素D3调节黄颡鱼JAK-STAT免疫通路的研究

为了研究miRNA如何介导饲料维生素D3在黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)JAK-STAT通路中调节免疫应答的机制,选择黄颡鱼幼鱼为主要研究对象,设计了3组维生素D₃浓度分别为1120、3950和16600 IU/kg的饲料,开展了为期12周养殖实验,养殖实验结束后进行鮰爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)攻毒实验。对攻毒后的头肾和脾脏组织进行Illumina高通量测序,筛选差异表达的miRNAs,并对差异表达miRNAs进行靶基因的生物信息学预测和富集分析,发现miR-194a的靶基因富集在JAK-STAT信号通路中;进一步通过双荧光素酶报告基因实验验证了miR-194a对靶基因jak2a和tyk2具有靶向性调控的关系,能够发挥对jak2a和tyk2的抑制作用;通过体外巨噬细胞实验,在细胞中同样检测到miR-194a可以响应培养基中不同浓度的活性维生素D₃,并对靶基因jak2a与tyk2同样发挥抑制作用;通过进一步对靶基因在JAK-STAT通路中的下游基因表达检测,发现随着JAK-STAT信号通路...     

弱精子症精子中miRNAs特异表达及潜在致病靶点的分析

摘要 目的：弱精子症可见于40%的不育男性,其特征是精子活力低下。微小RNA（MicroRNAs,miRNAs）在精子发生中发挥重要作用,但关于精子中miRNAs在弱精子症中的作用知之甚少。本研究试图初探miRNAs在弱精子症的分子机制。方法：收集了重度弱精子症患者和健康男性的精子样本,采用高通量序列技术来识别差异表达的miRNAs,并对差异显著的miRNAs进行生物信息学分析。通过qRT-PCR 证实了2个特异性改变的 miRNA及其靶基因表达情况。结果：重度弱精子症患者与正常男性相比,共有146 个miRNAs（P＜0.05; |log2 Fold Change|＞1）发生改变,其中表达上调的52个,下调的94个;预测上下调幅度最显著的前10个miRNAs 的靶基因,同时在miRDB和TargetScan 数据库存在的靶基因共有1407个。富集分析结果显示,miRNAs的靶基因富集于精子细胞的生物过程,还参与精子细胞的氧化代谢、刺激反应、增殖和分化以及凋亡等生物过程。通路分析显示,靶基因可能参与细胞自噬、细胞衰老、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、mTOR信号通路等。其中,在弱精子症精子中特异性上调的hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p,预测靶基因分别为自噬效应蛋白Beclin1和线粒体内膜蛋白抑素2（prohibitin2,PHB2）,二者直接参与线粒体自噬过程。qRT-PCR结果显示随着精子活力的降低,精子中hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p的表达量升高。结论：本研究发现弱精子症患者精子中特异性失调的miRNAs及其靶基因,为后续深入研究低活力精子中miRNAs参与调控线粒体自噬功能的机制提供新思路和理论依据。