文献详解 ceRNA机制研究

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文章题目:Regulation of circular RNAs act as ceRNA in a hypoxic pulmonary hypertension rat model
研究背景
低氧性肺动脉高压(HPH)是慢性低氧性肺疾病的常见并发症每年的HPH发病率都在增加,在高原地区尤为普遍探索潜在或新颖的靶向疗法以识别HPH的发生和发展机制非常重要。因此,为了鉴定潜在的关键生物标志物,作者整合了来自HPH大鼠肺组织中差异表达的circRNAs / miRNAs / mRNAs,并通过生物信息学分析首次构建了circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络。
研究思路
研究结果
1.HPH大鼠模型的构建
HPH大鼠在21天时的体重明显低于正常组,缺氧诱导显着增加了HPH组的右心室收缩压(RVSP)和右室肥厚指数(RVHI)。苏木精和曙红(HE)染色实验显示低氧诱导肺动脉重构,以上结果表明,HPH模型已成功构建。
 
2.HPH大鼠模型中RNA-Seq的差异表达分析
六个右肺组织(三个HPH大鼠模型组织和三个正常组织)进行RNA-Seq结果用于后续分析。差异表达分析筛选到15DEcircRNA9DEmiRNA212DEmRNA
 
3.DEcircRNA-miRNA-DEmRNA ceRNA调控网络构建
DEcircRNAmiRNA进行靶基因预测,根据预测的circRNA-miRNA对和miRNA-mRNA对,构建ceRNA网络。
4.功能富集分析和蛋白质相互作用(PPI)分析
circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络mRNA进行GO/KEGG功能富集分析结果显示ceRNA网络中的mRNA细胞增殖和凋亡对氧化还原状态的响应和BMP信号通路等生物过程及通路中显著富集,这些通路与炎症和低氧反应的调节,动脉平滑肌的调节密切相关。进一步对DEmRNA的PPI网络分析发现基质金属蛋白酶8(MMP8)具有最高的连接度,MMP8的主要富集功能是细胞因子的产生,NIK / NF-kappaB信号传导,活性氧的生物合成过程,炎症反应。已有研究报道MMP在肿瘤的发展中起着重要的作用,HPH中的功能需要进一步研究
5.ceRNA网络中DEmRNAqRT-PCR验证
结合功能富集分析PPI分析的结果,作者筛选了几个RNA进行qPCR验证。结果表明4circRNAs、2miRNAs6mRNA的表达与RNA-seq结果一致证实了RNA-Seq数据的可靠性。
总结
亮点:首次在HPH大鼠模型中建立了circRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,并鉴定了与HPH相关的重要基因和途径,这些结果提供了在临床上的潜在治疗靶点。
局限:
(1)该研究样本来自HPH大鼠,而非临床HPH患者;
(2)每组样本只有三个生物学重复用于测序,还是会影响结果的准确性,还好作者做了PCR实验验证了测序结果的可靠性;
(3)研究中分析的调控网络或机制仅基于生物信息学的预测,而缺乏验证这些结果的实际实验。
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