2018-01-24
期刊：Frontiers in Molecular Neuroscience
研究背景(jing)
神經性疼痛（Neuropathic Pain，NP）是由(you)神經系統損傷引起(qi)的(de)(de)，與感官(guan)代(dai)謝(xie)通路中(zhong)的(de)(de)基因表達變化密切相關。近(jin)年來(lai)，NP患(huan)病(bing)人數急劇增加。最(zui)近(jin)的(de)(de)研究(jiu)表明，ncRNA在神經性疼痛的(de)(de)發病(bing)過程中(zhong)起(qi)著至(zhi)關重(zhong)要的(de)(de)作用，然而其作用機(ji)制尚不清(qing)楚。
研究材料：a、12只(zhi)SD大鼠隨機分為CON組(zu)和(he)SNI組(zu)，每組(zu)各6只(zhi)，其中(zhong)SNI組(zu)進行坐骨神經分支結扎手術。
b、在結(jie)扎手(shou)術(shu)前3h，及術(shu)后1、3、7和14天，分別用(yong)觸痛儀、足底測試儀測試大鼠反應。
C、取術后14天的CON組與SNI組大鼠L4-5脊髓，進行全轉錄組測序。
研究結(jie)果
1. 差異表達ncRNA，mRNA分析
術后14天的SNI組大鼠L4?5 脊髓相較于CON組，共鑒定出144 個差異表達（DE） lncRNAs (15個上調，129個下調)，188個 DE circRNAs(68個上調，120個下調)，12個 DE miRNAs (6 個上調，6 個下調) 。1066個DE mRNAs（531個上調，535個下調）。分別預測DE lncRNAs，circRNAs，miRNAs的靶基因。
2. qRT-PCR驗證測序結果
分別取兩個lncRNA，circRNAs，miRNAs，mRNAs進行(xing)qRT-PCR，結(jie)果(guo)表(biao)明，定量結(jie)果(guo)與二代測序(xu)結(jie)果(guo)一致。
3. 差(cha)異ncRNA功能預(yu)測
將差異表達(da)lncRNA，circRNAs，miRNAs的(de)靶(ba)(ba)基(ji)(ji)因(yin)，以(yi)及差異表達(da)lncRNA，miRNAs共(gong)有的(de)靶(ba)(ba)基(ji)(ji)因(yin)，分(fen)(fen)別(bie)進行GO和KEGG富集(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)。通過共(gong)表達(da)，共(gong)位(wei)置分(fen)(fen)析(xi)(xi)預測的(de)DE lncRNAs靶(ba)(ba)基(ji)(ji)因(yin)顯著(zhu)富集(ji)(ji)(ji)到(dao)發(fa)育過程（biological process，BP），細(xi)胞(bao)膜囊(nang)泡（cellular component，CC），結(jie)(jie)(jie)合(he)（molecular function ，MF）等(deng)(deng)GO terms上；DE miRNAs的(de)靶(ba)(ba)基(ji)(ji)因(yin)主要富集(ji)(ji)(ji)到(dao)定位(wei)（BP），具膜細(xi)胞(bao)器（CC），結(jie)(jie)(jie)合(he)（MF）等(deng)(deng)GO terms上；DE lncRNA，DE miRNAs共(gong)有的(de)靶(ba)(ba)基(ji)(ji)因(yin)主要富集(ji)(ji)(ji)到(dao)發(fa)育過程（BP），細(xi)胞(bao)膜（CC），蛋白結(jie)(jie)(jie)合(he)（MF）等(deng)(deng)GO terms上。DE lncRNA，DE miRNAs共(gong)有的(de)靶(ba)(ba)基(ji)(ji)進行KEGG富集(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，結(jie)(jie)(jie)果表明核(he)糖體，PI3K-Akt信號(hao)通路等(deng)(deng)代謝通路顯著(zhu)富集(ji)(ji)(ji)，可能參與到(dao)坐(zuo)骨(gu)神經痛發(fa)病機理過程。
4. 構建ncRNA與(yu)mRNA調控(kong)網絡
為(wei)(wei)了進一步分(fen)(fen)析ncRNA在坐骨(gu)神經痛(tong)發(fa)病(bing)(bing)機(ji)理過(guo)程(cheng)中的作(zuo)用(yong)，基(ji)于ceRNA理論，分(fen)(fen)別以lncRNA，circRNAs為(wei)(wei)decoy，miRNAs為(wei)(wei)中心(xin)，mRNA為(wei)(wei)靶序列(lie)，構建ceRNA網絡。細(xi)胞凋亡在BP發(fa)病(bing)(bing)機(ji)理過(guo)程(cheng)中起著至關(guan)重要的作(zuo)用(yong)，前人研究(jiu)表(biao)(biao)明，miR-184參(can)與到(dao)細(xi)胞凋亡過(guo)程(cheng)。在神經干細(xi)胞中，利用(yong)雙熒光(guang)素酶(mei)報告系統驗證miR-184與LNC_001457，miR-184與rno_circ_0006928的相(xiang)互作(zuo)用(yong)。結(jie)果(guo)表(biao)(biao)明，LNC_001457，rno_circ_0006928發(fa)揮海綿(mian)作(zuo)用(yong)，降低了熒光(guang)素酶(mei)活(huo)性(xing)。另外，差異(yi)表(biao)(biao)達分(fen)(fen)析表(biao)(biao)明，miR-184在SNI處理組中下調(diao)(diao)表(biao)(biao)達，而(er)LNC_001457，rno_circ_0006928上調(diao)(diao)表(biao)(biao)達。
結論與創新
本(ben)研究(jiu)利用SNI模型引起大鼠坐骨神(shen)經損傷(shang)，通過二代測(ce)序鑒定脊(ji)髓中(zhong)的(de)(de)ncRNA。并(bing)鑒定差異表達ncRNA的(de)(de)靶(ba)基因(yin)，構(gou)建(jian)ceRNA（競爭性(xing)內(nei)源(yuan)RNA）調控網(wang)絡，為(wei)神(shen)經性(xing)疼痛的(de)(de)治療提(ti)供新的(de)(de)藥物靶(ba)點。
參考(kao)文獻
Jun Zhou, Qingming Xiong, Hongtao Chen, Chengxiang Yang, Youling Fan Front Mol Neurosci. 2017; 10: 91. Published online 2017 Apr 3. doi: 10.3389/fnmol.2017.00091
