miRNA-142-5p在特应性皮炎中的表达及其靶基因预测*

2013-09-21 07:22肖能鑫史丙俊刁庆春王修勇蒋有让闫国富
重庆医学 2013年15期
关键词:试剂盒样本曲线

肖能鑫,史丙俊,刁庆春,王修勇,蒋有让,闫国富

(重庆市第一人民医院皮肤病与性病科,重庆400011)

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是一种慢性复发性、瘙痒性、炎症性皮肤疾病。多自婴儿期起病,病情迁延反复。其病因及发病机制还未完全清楚,目前考虑为一种多基因病,涉及环境、基因及免疫之间的相互作用。近年来,一类新型微RNAs(microRNAs,miRNAs)分子在医学学科的研究中备受关注,其为一类长度大约为20~25个核苷酸小分子RNA,分布广泛。据推测,miRNAs可负反馈调节人类约1/3基因编码的mRNA[1]。miRNA可通过两种机制致使特定基因的沉默,对机体生长、发育及各种疾病尤其是肿瘤的发生和发展具有重要的调节功能。研究miRNA以及其生物学功能,特别研究其对肿瘤的负反馈调节的作用,是生命医学研究的最新方向之一。近年来,运用基因芯片与高通量测序技术,已筛选出多种与疾病相关miRNA,证实了miRNA与人类重大疾病(如肿瘤、神经系统疾病、免疫性疾病等)的发生、发展存在相关性[2]。目前尚少有相关的文献资料关于AD患者外周血单个核细胞(PBMC)中miRNA的研究。本研究初步探索AD患者PBMC中miRNA的变化,并进行生物信息学分析预测其靶基因,旨在为研究AD的分子调控机制提供实验依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2011年10月至2012年2月本院皮肤科门诊AD患者8例(观察组),其中男2例,女6例;年龄3~16岁,平均(8.0±3.8)岁。入选标准:(1)符合 Hanifin & Rajka AD诊断标准;(2)3~16岁患者;(3)病程1年以上,每年缓解期小于3个月者。排除标准:血液常规及肝、肾功能检查有严重异常的患者;患有传染病、精神疾病、血液疾病、肿瘤、结缔组织病、糖尿病、心脏病等系统疾病者;近1个月内系统使用糖皮质激素药物或免疫抑制剂者。选择同期年龄、性别与观察组相匹配的健康体检儿童6例为对照组。

1.2 方法

1.2.1 主要实验试剂 miRcute miRNA提取分离试剂盒(离心柱型)、miRNA cDNA第一链合成试剂盒、miRNA荧光定量检测试剂盒、miRNA-142-5P和has-U6检测引物均购天根生化科技有限公司。

1.2.2 PBMC分离及miRNA的提取分离 Ficoll密度梯度离心法分离PBMC;miRNA的提取分离,按试剂盒操作说明书提取分离miRNA,而后进行纯度和浓度的检测。

1.2.3 逆转录合成miRNA cDNA第一链 首先进行miRNA 3′末端加尾处理,所得的Poly(A)反应液,取2μL配制cDNA反应体系进行下一步cDNA第一链合成,所得的cDNA第一链置-20℃保存。

1.2.4 实时荧光定量PCR(real-time PCR) 采用SYBR GreenI嵌合法,以U6为内参照进行实时荧光定量。本实验采用逆转录产物10倍稀释法建立标准曲线[3],每种浓度设2个平行复孔。按照上述real-time PCR条件,对前期制备的各样本的逆转录产物进行miRNA-142-5p检测。每个miRNA做1次PCR,每个样本均做3个平行复孔,取其平均值分析。

1.2.5 数据处理 首先计算所有标本miRNA-142-5p和U6的3个重复孔的平均CT值,将其作为每个样本的实际CT值,将同一样本miRNA-142-5p CT值减去其相应U6的CT值,获得△CT值,在所有PBMC样本的△CT值中选择最大值△CT(max)作为衡量的标准,用其它样本的△CT值减去△CT(max),得到每一个样本的△△CT值,最后求得每一个样本的相对表达量2-△△CT。

1.2.6 miRNA-142-5p靶基因预测 应用 miRanda、miRDB、PicTar、miRWalk、RNA22、Targetscan数据库预测,选取至少5种计算方法均能预测到的基因作为其潜在靶基因。

1.3 统计学处理 数据采用SPSS17.0统计软件包进行统计分析,所有数据均进行正态性检验。正态分布的计量资料以±s表示,相对表达量比较采用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 miRNA-142-5p real-time PCR扩增曲线及融解曲线 采用SYBR Green I嵌合法检测 miRNA-142-5p的表达,在所有的样本中均能得到良好的扩增。miRNA-142-5p和内参U6扩增效率基本一致(S值差绝对值小于0.1),可以用2-△△CT计算相对表达量。各样本融解曲线呈单峰,说明扩增无二聚体形成,扩增产物单一,见图1、2。

图1 miRNA-142-5p扩增曲线

2.2 两组PBMCs中miRNA-142-5p表达水平比较 miRNA-142-5p在观察组患者PBMC中的相对表达量为(72.16±20.94),在对照组PBMC中的相对表达量为(18.79±13.19),AD患者的PBMCs中 miRNA-142-5p表达均上调,其表达水平与对照组比较,差异有统计学意义(P=0.02)。

2.3 miRNA-142-5p靶基因预测 5或6个数据库同时预测出靶基因数目为39个,其中包括:MAGI2、MARCH6、IGF2BP3、DCBLD2、CPEB2、ADPRH、ZNF569、SH3D19、HIPK1、CENTB2、SGMS1、SACS、HNRPH3、LRP2、MYCN、OTX2、PCDH9、PCTK2、LRP1B、ATG16L1、BTBD7、CXCR7等。结合GenBank数据库得到相关靶基因的信息,它们参与细胞周期、信号转导、细胞凋亡、细胞分化等各个方面的调控。

图2 miRNA-142-5p融解曲线

3 讨 论

miRNA己成为细胞生物学、基因遗传学以及临床学科等领域的研究热点。其通过mRNA的降解或序列特异性抑制来调控基因表达,参与细胞发育、增殖、分化与凋亡等一系列的重要生物学进程[4]。miRNA参与正常免疫系统发育的调控[5]和慢性炎症性疾病的发病过程[6],机体细胞在接收到内源性或外源性信号后,miRNA可出现相应表达,其作为机体对内外环境变化后一种早期反应,参与了固有免疫应答过程。

miRNA-142位于人类17号染色体上,有2个亚单位:miRNA-142-3p和 miRNA-142-5p。成熟 miRNA-142-5p单链序列为:5′-CAUAAAGUAGAAAGCACUAC-3′。miRNA-142在造血干细胞的分化中具重要作用。miRNA-142-5p在T细胞中有明显的表达,Wu等[7]用基因芯片技术检测了初始T细胞、效应性T细胞和记忆性T细胞中miRNAs的表达,发现并证实了miRNA-142-5p等在效应性T细胞中表达下调,而在初始T细胞和记忆性T细胞中表达上调。Landgraf等[8]研究亦表明,miRNA-142在外周血CD8+T细胞中表达上升。Annoni等[9]研究发现,miRNA-142可能通过调控抗原在抗原提呈细胞中的表达,诱导抗原特异性调节性T细胞的产生,从而使机体产生免疫耐受。Nakamachi等[10]研究发现,相对于骨性关节炎患者,miRNA-142在类风湿性关节炎患者的胶原纤维中表达上调。2010年,Sonkoly等[6]研究了AD患者皮损中miRNA的表达,发现与健康对照组相比,AD患者皮损中共有44个miRNA差异性表达,其中10个miRNA上调表达,包括miRNA-142-5p,miRNA-142-3p。本研究表明,与健康人相比,miRNA-142-5p在 AD患者PBMC中表达上调,与Sonkoly等[6]关于miRNA-142-5p在AD患者皮损的研究结果相一致。

目前关于miRNA-142-5p的相关报道较少,其在AD的发病过程的作用还不清楚。本研究通过生物信息学技术查找到miRNA-142-5p可与多个基因3′UTR相结合,下一步需要对其可能的靶基因进行实验验证,从而为AD的靶基因治疗等提供新的依据。

[1] Xi Y,Shalgi R,Fodstad O,et al.Differentially regulated micro-RNAs and actively translated messenger RNA transcripts by tumor suppressor p53in colon Cancer[J].Clin Cancer Res,2006,12(7Pt 1):2014-2024.

[2] Mitchell PS,Parkin RK,Kroh EM,et al.Circulating microRNAs as stable blood-based markers for Cancer detection[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2008,105(30):10513-10518.

[3] 李莉,林晓丹,温旺荣.茎环引物的SYBR Green I实时荧光定量PCR检测miR-155表达及其临床初步应用[J].检验医学,2010,25(4):296-300.

[4] Hwang HW,Mendell JT.MicroRNAs in cell proliferation,cell death,and tumorigenesis[J].Br J Cancer,2006,94(6):776-780.

[5] Sonkoly E,Stahle M,Pivarcsi A.MicroRNAs and immunity:novel players in the regulation of normal immune function and inflammation[J].Semin Cancer Biol,2008,18(2):131-140.

[6] Sonkoly E,Janson P,Majuri ML,et al.MiR-155is overexpressed in patients with atopic dermatitis and modulates T-cell proliferative responses by targeting cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4[J].J Allergy Clin Immunol,2010,126(3):581-589.

[7] Wu H,Neilson JR,Kumar P,et al.miRNA profiling of naive,effect and memory CD8Tcells[J].PLoS One,2007,2(10):e1020.

[8] Landgraf P,Rusu M,Sheridan R,et al.A mammalian microRNA expression Atlas based on small RNA library sequencing[J].Cell,2007,129(7):1401-1414.

[9] Annoni A,Brown BD,Cantore A,et al.In vivo delivery of a microRNA-regulated transgene induces antigen-specific regulatory T cells and promotes immunologic tolerance[J].Cell,2009,114(25):5152-5161.

[10]Nakamachi Y,Kawano S,Takenokuchi M,et al.MicroRNA-124ais a key regulator of proliferation and monocyte chemoattractant protein 1secretion in fibroblast-like synoviocytes from patients with rheumatoid arthritis[J].Arthritis Rheum,2009,60(5):1294-1304.

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