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microRNAs与肿瘤代谢研究进展
一、引言1993年Lee等[1]在线虫中首次发现microRNA (miRNA)-lin-4.2000年Reinhart等[2]再次在线虫中发现第二个miRNA即let-7.2004年Calin等[3]研究发现miR-15和miR-16与慢性B细胞淋巴瘤发生相关,首次揭示miRNA与癌症发生相关.随后掀起了一股miRNA研究热潮,通过检索Pubmed发现近年来miRNA相关文献迅速增加.现在已经证实miRNA的生物学功能非常广泛,它不仅参与细胞发育、组织生长分化、细胞代谢等多个方面,而且它的异常表达和调控参与人类很多疾病的发生.目前发现miRNA与肿瘤的发生发展有着千丝万缕的关系,约50％的miRNA.基因位于肿瘤相关基因组区域或其脆性位点,且不同肿瘤的miRNA表达谱有明显的差异[4].根据miRNA在肿瘤发生发展中的不同作用,可将其分为致癌miRNA (oncomirs)和抑癌miRNA(tumor suppressor miRNAs)两种类型[4].
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应用微阵列芯片初步分析胃癌与癌旁组织miRNA差异表达谱
目的 应用微阵列芯片技术研究胃癌与癌旁正常组织miRNA差异表达谱,探讨miRNA与胃癌的发病关系.方法 提取5例胃癌患者癌组织及其对应癌旁正常组织中的miRNA,分别与哺乳动物miRNA芯片V3.0杂交,扫描荧光信号,对癌组织、癌旁正常组织进行差异基因筛选和聚类分析.采用实时定量PCR Taqman荧光探针法验证差异表达的hsa-miR-30c、hsa-miR-196a、hsa-miR-193b.利用在线靶基因预测软件对hsa-miR-30c的靶基因预测.结果 miRNA表达谱微阵列芯片筛选出显著差异表达的miRNA共16个,胃癌组织与癌旁正常组织比较,miRNA表达水平上调超过两倍且差异有统计学意义(P＜0.05)的有5个,分别是HS_100、hsa-miR-27a、hsa-miR-214*、solexa-555-1991、hsa-miR-196,表达水平下调超过两倍且差异有统计学意义(P＜0.05)的有1 1个,分别是hsa-miR-502-3p、hsa-miR-29c*、hsa-miR-64、hsa-miR-193b、hsa-miR-55 1b、hsa-miR-30c、hsa-miR-582-5p、hsa-miR-625*、hsa-miR-660、hsa-miR-363、hsa-miR-486-5p.荧光定量PCR验证hsa-miR-30c,hsa-miR-196a和hsa-miR-193b表达与miRNA芯片的结果相符合.结论 胃癌与癌旁组织miRNA差异表达谱中的miRNA可能参与胃癌发生的调控,并将成为潜在的胃癌标志物.
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微小核糖核酸与精神疾病及精神药物的研究进展
微小核糖核酸( microRNA,miRNA)是一种不编码蛋白质的小RNA分子,可以在转录后水平调节基因的表达,广泛参与了个体发育、细胞增殖凋亡等生命活动.近年的研究也显示miRNA的调控障碍以及编码序列的改变与包括精神分裂症和双相障碍在内的多种精神疾病的发生有关,而且精神药物的治疗作用可能与miRNA表达谱的改变有关.我们就目前miRNA在精神疾病及治疗药物中的研究进展进行综述.
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人脑胶质瘤细胞系miRNA表达谱初步研究
目的 确定部分人脑胶质瘤细胞系miRNA表达谱的初步特征.方法 提取人脑胶质母细胞瘤细胞系U251、TJ861、TJ905、TJ899和A172以及星形细胞瘤细胞系H4细胞的miRNA,miRNA微阵列芯片杂交,扫描后分析差异表达的miRNA.选择差异表达的miR-21设计反义寡核苷酸处理U251细胞后原位杂交和Western blot检查SEPT 7的表达.结果 在胶质瘤细胞系中hsa-miR-21等8种miRNA一致表达上调;hsa-miR-1等18种miRNA一致表达下调.miR-21锁核酸修饰反义寡核苷酸处理U251细胞72h后,原位杂交发现阳性信号集中在细胞核的miR-21表达显著下降,Western blot发现U251细胞中SEPT 7的表达明显上调.结论 miRNA的差异表达可能是胶质瘤的重要分子生物学标签,并在基因表达调控中具有潜在的研究价值.
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人BTBD10新基因克隆及组织表达和在脑胶质瘤中的表达谱及聚类
目的探讨人脑胶质瘤相关BTBD10新基因克隆、正常成人组织分布及在不同级别星形细胞瘤中的表达.方法构建胎脑cDNA文库和大规模测序获得全长BTBD10新基因;用Clontech人多组织文库(MTC)为模板研究BTBD10在8种正常组织中的分布;用含13 939种人类基因(8 347种已知基因,5 592种未知基因)的BioStarH140S型表达谱芯片检测BTBD10在星形细胞瘤中的表达,Hierarchical聚类分析与BTBD10表达谱相近的基因群;Northern杂交验证BTBD10在不同级别胶质瘤中的表达.结果人胎脑文库中克隆的BTBD10新基因含1 428bp长的开放阅读框,编码475个氨基酸的蛋白;芯片结果提示BTBD10基因在18例胶质瘤组织中表达一致降低,与促性腺诱导素转录阻抑蛋白GIOT1、血管性肠肽VIP等7条基因的表达谱相似;BTBD10在正常脑组织中表达量高,而心、肺、肝、肾、胰腺中表达较低;Northern显示BTBD10与胶质瘤发生密切相关,与芯片结果一致.结论表达谱芯片可快速高效筛选脑胶质瘤相关基因,BTBD10基因与胶质瘤发生密切相关,在脑胶质瘤的转录调控中起重要作用.
关键词： BTBD10基因 脑胶质瘤 基因芯片 表达谱 Hierarchical聚类 -
Bcl-2融合蛋白对颅脑损伤细胞凋亡的影响
颅脑损伤引起局部神经细胞受损死亡,包括坏死和凋亡两种形式.研究表明,在创伤性脑损伤后存在细胞凋亡相关基因的表达谱改变,其中Bcl-2的表达起着神经保护、减少受损细胞凋亡的作用[1].Bcl-2是在哺乳动物中早发现的与凋亡有关的基因,属于Bcl-2基因家族,编码一个25-26KD的膜蛋白.
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+Gz重复暴露大鼠脑应激基因表达谱的cDNA微阵列研究
目的用cDNA微阵列技术研究+Gz重复暴露大鼠脑应激基因表达谱,探讨+Gz引起脑损伤的分子机制.方法 Wistar大鼠随机分成对照组和+Gz重复处理组,对照组大鼠G值为+1 Gz, 实验组大鼠在动物离心机上经历了3次+10 Gz/1 min(两次间隔30 min)作用,于暴露后6 h处死大鼠取脑.分别从+Gz处理组和对照组大鼠脑中提取总RNA,用α-32P dATP逆转录标记作为探针.将合成的2种cDNA探针分别与具有207个濡激基因的cDNA微阵列杂交,灰度扫描后分析两者表达谱差异.结果有15个应激基因在+Gz处理组表达升高.结论 +Gz重复暴露可引起脑组织中多个基因表达变化,这些基因的表达变化是脑损伤在基因水平上的表现,而cDAN微阵列是一种筛选差异表达基因的快速有效方法.
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非编码核糖核酸在心房颤动中的研究现状
心房颤动是临床发病率高的心律失常,可诱发心力衰竭、卒中及外周血管栓塞等致死性心脑血管疾病.随着全球人口老龄化加剧,心房颤动患者逐年增加,造成巨大的社会和经济负担.目前,药物是心房颤动临床治疗的主要手段,然而药物治疗的有效率低,并存在致心律失常的风险.近年来,非编码核糖核酸(RNAs)在个体发育及多种疾病的发生发展中的重要作用日益显现.越来越多研究表明,非编码RNAs与心房颤动的发生和维持密切相关.阐明非编码RNAs在心房颤动中的作用及调控机制,建立心房颤动相关非编码RNAs交互网络,对临床早期预测患者心房颤动易感性,发现新的药物治疗靶点及评估患者预后情况具有重要意义.本文综述非编码RNAs在心房颤动研究中的新进展.
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海马miR-182在慢性应激抑郁模型大鼠中的变化
目的:探索miRNA与抑郁症的关系,为揭示应激诱导的抑郁症发生机制和开发新型抗抑郁症药物奠定基础.方法:建立慢性不可预见性轻度应激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁症动物模型,运用miRNA二代测序、miRNA差异表达分析、荧光定量PCR(qPCR)等方法检测抑郁模型动物miRNA表达谱的变化.结果:(1)大鼠经历5周连续的不可预见性应激,通过检测糖水偏好、体重增加、自发活动减少等指标表明大鼠形成抑郁样行为.利用Solexa测序技术对大鼠海马miRNA表达谱进行分析,结果发现与对照组比较,抑郁模型组变化幅度超过两倍的miRNAs有:miR-1224上调,miR-1249、miR-182、miR-183、miR-204下调.(2)对于差异表达的miRNA进行靶基因分析发现,miR-182所调控的脑源性营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)、CLOCK、胰岛素样生长因子1型受体(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)、cAMP反应元件结合蛋白1(cAMP-response element binding protein 1,CREB1)与抑郁症的病因具有密切的联系.用定量PCR对慢性应激模型大鼠和对照组大鼠海马三个亚区miR-182的表达量进行分析发现,海马齿状回(dentate gyrus,DG) miR-182下调程度为显著.CA1(cornuammonis 1)区和CA3(cornuammonis 3)区miR-182出现下调倾向,但无统计学差异.结论:大鼠海马DG区miR-182可能参与调控了慢性应激所致大鼠抑郁样行为的形成.
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miRNA-204在胃远端腺癌中的表达及作用初探
目的 筛选胃远端腺癌中差异表达的miRNAs,并就其在胃癌发生、发展中的作用及机制进行初步研究.方法 采用miRNA芯片,对胃远端(体、窦)腺癌组织及配对正常组织进行检测,筛选胃远端腺癌差异表达的miRNAs,并观察其与临床病理因素的关系;运用TargetScan等生物信息学方法,预测特定miRNA可能的靶基因.结果 芯片检测发现共47条miRNAs在胃远端腺癌组织和配对正常组织中表达差异显著;实时荧光定量PCR验证了miR-204的表达在肿瘤组织中下调;生物信息学分析显示BCL-2、NR3C1和SOCS6等可能为miR-204的靶基因.结论 胃远端腺癌有其独特的miRNA表达谱;预测BCL-2,NR3C1和SOCS6等可能为miR-204的靶基因.
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应用基因表达谱技术研究人脑动脉瘤细胞信号传导相关基因
应用基因芯片分析人脑动脉瘤基因表达谱,分析细胞信号传导相关基因的差异表达.提取4例人脑动脉瘤标本及作为正常对照的人颅底动脉环标本总RNA、mRNA,进行线性扩增,通过逆转录的方法标记、制成cDNA探针,探针与8 464点基因表达谱芯片杂交,扫描芯片荧光信号图像,分析比较差异表达的基因.结果:在8 464条基因中,有15条细胞信号传导相关基因表达有显著差异,其中表达上调13条,表达下调2条.提示:差异表达的细胞信号传导相关基因及其参与的病理过程与脑动脉瘤的病理发生有关.
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北京基因型结核分枝杆菌感染THP-1细胞系表达谱的研究
目的 通过分析不同结核分枝杆菌感染巨噬细胞后表达谱的改变,探讨结核病(tuberculosis,TB),尤其是北京基因型结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis M.tb)感染的结核病免疫发病机制.方法 具有IS6110 DNA RFLP和Spoligotyping基因分型结果的265株北京基因型结核分枝杆菌(简称M.tb Beijing genotype)鉴定自2000年中国结核病流行病学抽样调查(简称2000年流调),采用平均连锁方法计算北京基因型结核分枝杆菌中心菌.结核分枝杆菌(M.tb H37Rv)、牛分枝杆菌(M.bovis)标准菌株和M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞,采用基因芯片分析其表达谱的改变.结果 输入MAS系统,行进一步的分析.结果 依据计算原则,相似系数大为0.514,其对应菌株为结核分枝杆菌北京基因型中心菌株.分枝杆菌感染THP-1细胞后相应的芯片结果具有可靠性和可分析性.M.tb H37Rv、M.bovis、M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞的共同表达293个基因.共同表达基因的GO和pathway分析,发现一些不为人特别关注,但对结核免疫有一定作用的信号通路,例如B细胞受体信号通路.M.tb H37Rv、M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞差异表达基因包括:tnf,tnfrsf 9,pim-1,icam-1和cd48.结论 2000年结核病流调以中国人口为整体,采用分层整群随机抽样.因此获得的M.tb Beijing genotype中心菌株具有中国代表性.293个基因可作为筛选用于菌阴结核病诊断的候选靶标.对这些差异表达基因涉及的信号通路,例如:JAK-STAT信号通路和自然杀伤细胞介导的细胞毒性以及TNF的深入分析,将对理解M.tb Beijing genotype免疫毒性特征有益.
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基因芯片技术在卵巢癌研究中的应用
卵巢癌是一种预后较差的女性生殖道恶性肿瘤.对其发生发展中分子机制及相关基因的研究对于临床上寻找病因、早期诊断及病理分型方面都有重要价值.基因芯片技术以其高通量、高效率的特点在肿瘤研究方面有着无可比拟的优势.本文综述近年来基因芯片技术在卵巢癌中的研究进展,以期对其分子全貌有更深入的了解.
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微RNA表达谱联合基因表达谱在肺癌检测中的应用
微RNAs（ miRNAs）在转录后水平对基因表达的精细调控是目前非编码 RNA研究的热点。miRNAs通过与靶基因信使RNA 3′端非翻译区序列互补性结合，引起靶基因信使RNA的降解或翻译抑制，从而实现在转录后水平对基因表达的负调控。 miRNAs在肺癌等多种人类疾病的发展中扮演着重要的角色。迄今为止，功能已明确的miRNA 及其靶基因数目不多，因此 miRNA－信使 RNA的数据挖掘成为重要的研究手段。
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低氧预处理人胎盘绒毛膜间充质干细胞环状RNA筛选
目的 探讨环状RNA在人胎盘绒毛膜间充质干细胞低氧预处理和常氧培养中表达谱的差异.方法 利用芯片技术检测3例低氧预处理人胎盘绒毛膜间充质干细胞及其相应对照的常氧培养细胞的环状RNA表达,分析两者差异表达的环状RNA及其结合miRNA.结果 在检测的13 617条环状RNA中,有分析结果的环状RNA12 114条,低氧和常氧培养人胎盘间充质干细胞差异表达环状RNA共102条,其中低氧中表达上调的85条,下调的17条(倍数变化＞1.5倍且P＜ 0.05),而表达差异倍数变化大于2倍以上的环状RNA有27条,且均为上调表达.每个环状RNA预测到5个结合miRNA.结论 低氧预处理使得人胎盘绒毛膜间充质干细胞的环状RNA表达谱发生了显著变化,这些环状RNA可能和低氧预处理有关.
关键词： 低氧 人胎盘绒毛膜间充质干细胞 环状RNA 表达谱 -
牛磺胆酸作用下副溶血弧菌全基因组比较转录谱的表达分析
目的 利用DNA芯片技术研究副溶血弧菌对牛磺胆酸刺激反应的全局性基因转录变化概况,找出其中的表达调控变化规律,为副溶血弧菌基因转录调控网络的构建提供实验和理论依据.方法 副溶血弧菌分别在正常和添加了50 mmol/L 牛磺胆酸的培养基中孵育至对数中期,收集菌体,提取RNA,利用全基因组DNA芯片分析比较两者基因转录变化.并应用聚类分析比较其中的变化规律.结果 比较转录谱分析证实一共有255个基因的转录表达发生显著性变化,和对照组相比,上调的基因明显占主导优势.而在这些变化的基因中,关于蛋白合成和硫代谢以及谷氨酸合成相关的基因均呈现明显的转录上调变化.结论 我们利用DNA芯片技术描绘出了副溶血弧菌在添加牛磺胆酸后全部基因转录水平变化的概图,并发现了蛋白合成,硫代谢和谷氨酸合成相关的基因的变化规律,这给我们下一步的转录调控网络研究提供了良好的靶标.
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miRNAs在前列腺癌中的表达谱及作用机制
miRNAs是长度为18 ～25nt的非编码小RNA分子,作为基因表达调控予,可以与mRNA完全或不完全互补而抑制翻译或降解mRNA.miRNAs的表达水平异常与前列腺癌的发生、发展、转移及转归密切相关,有些miRNAs可促进癌变,有些则抑制癌变.本文总结了近年来大规模高通量技术检测获得的前列腺癌miRNAs的差异表达谱及作为前列腺癌生物标志物的miRNAs,综述了miRNAs在前列腺癌发生发展进程中的作用机制,为医务和科研工作者提供前列腺癌中miRNAs的地位及角色概貌.
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放疗在大肠癌中作用分子靶标的筛选
目的 基于基因表达谱芯片,利用生物信息学方法,探索放疗在大肠癌治疗中的重要靶点.方法 在GEO数据库中下载GSE15781基因表达谱数据,利用R编程语言得到放疗后大肠癌样本相对于未放疗大肠癌样本、未放疗大肠癌样本相对于未放疗正常大肠样本的差异表达基因.利用DAVID在线工具对差异表达基因进行功能富集分析,对于在两组差异表达基因中同时出现的部分,利用HPRD数据库构建它们的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络.结果 放疗后的大肠癌样本相对于未放疗的大肠癌样本存在702个差异表达基因;与未放疗的正常大肠组织相比,未放疗的大肠癌样本中存在126个差异表达基因.这些差异表达基因主要富集于细胞黏附、细胞增殖等与细胞生物活动及炎症相关的生物过程中;且这两组差异表达基因重合了16个基因,在它们的PPI网络中,PTGS2、SDCBP2等基因与其他基因联系较密切,可能是放疗的重要靶标基因.结论 通过基因表达谱的分析,可能得到大肠癌放疗的重要靶标,这对其实验研究和临床治疗具有非常重要的意义.
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全反式维甲酸处理NB4细胞的微小RNA表达谱分析
微小RNA是一类高度保守的非编码小RNA,它通过抑制mRNA的翻译或直接使mRNA降解,在转录后水平使基因产生沉默,从而对细胞的增殖,分化、凋亡、个体的发育和肿瘤的发生等方面进行调控[1].微小RNA作为基因表达调控的一种重要方式,与白血病的发生发展密切相关.全反式维甲(ATRA)能够诱导急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞分化[2],因此成为治疗APL的首选药物.我们选用微小RNA表达谱芯片检测人APL细胞系在ATRA处理前后微小RNA的表达差异,期望发现在细胞分化中起调控作用的微小RNA,从而为研究APL及其他肿瘤的发病机制和诊断治疗提供新的思路.
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髓系白血病原代细胞和肿瘤细胞株ATM转录水平的研究
共济失调毛细血管扩张症(ataxia telangiectasis,AT)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,以进行性中枢神经元变性、免疫缺陷、对放射线及其类似药敏感及患癌率高为特点.1995年Shilob确定AT为单基因遗传病,指出它是由于AT基因突变所致,并将此致病基因命名为ATM(AT mutated).在淋巴细胞白血病中,有ATM基因普遍存在缺失的报道,同时伴随ATM蛋白表达的降低和缺失[1-5].在髓系白血病中,ATM的表达率未见报道,为此,我们重点研究了ATM基因在髓系白血病中的表达谱情况.
