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哮喘发作期与LIGHT相关的miRNA筛选及临床意义

杜玉洁  
【摘要】:目的:开展轻度、中重度哮喘患者及正常对照者的血浆miRNA芯片数据对比及生物信息学分析,获得哮喘发作期与肿瘤坏死超家族第14个成员LIGHT相关的miRNAs,验证特异性miRNA的差异表达并探讨其表达水平与临床指标的关系。方法:(1)连续收集2017年5月~2018年4月我院呼吸科住院的哮喘发作期患者40例,按入院先后顺序入组,根据病情轻重程度分为轻度哮喘组及中重度哮喘组;同时匹配正常人20例设为正常对照组。收集研究对象的临床相关信息,完善呼出气一氧化氮(Exhaled nitric oxide,FeNO)、肺功能、外周血常规、免疫球蛋白E(Immunoglobulin E,IgE)等检查;分离外周血的血浆,抽提总RNA;(2)采用miRNA芯片技术分别检测轻度哮喘组、中重度哮喘组及正常对照组的血浆miRNA表达谱,找出哮喘患者与正常对照者间表达差异明显的miRNAs,用 TargetScan 生物信息学软件(http://www.TargetScan.org/)对有差异明显的miRNAs进行靶基因预测分析,从中筛选出与LIGHT基因相关的miRNAs;(3)采用实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)法检测血浆中上述miRNAs的表达水平,进一步验证miRNA芯片结果的可靠性,并从中筛选出与LIGHT基因相关的特异miRNAs;(4)分析这些特异性miRNAs与FeNO、肺功能、IgE、白细胞分类计数等临床指标的相关性,并判断它们对哮喘患者与正常对照者的诊断效能。结果:(1)miRNA芯片杂交筛选结果显示,与正常对照者相比,哮喘发作期患者外周血中共有365个miRNAs存在明显表达差异(判定阈值为组间miRNA表达水平达到2倍以上差异)。其中,表达上调的miRNA有176个,表达下降的miRNA有189个;(2)TargetScan软件的靶基因预测结果提示,在哮喘患者中表达上调倍数最高的 miRNAs 中,miR-512-3p、miR-513b-5p、miR-5691 等可与 LIGHT基因相关;表达下降倍数最高的miRNAs中,miR-107、miR-140-5p、miR-17-5p等与LIGHT基因相关;(3)Real-Time PCR结果证实,三组研究对象的血浆miR-140-5p、miR-17-5p及miR-107的表达变化趋势与芯片结果基本一致,其中以miR-140-5p和miR-107差异表达最为显著;(4)miR-140-5p、miR-107 的 GO 及 KEGG 分析结果提示,这两种 miRNAs可通过不同的信号通路参与靶基因LIGHT表达,并可能影响干细胞功能调节、神经营养因子相关通路及细胞吞噬作用;(5)哮喘患者的miR-140-5p、miR-107表达水平与外周血嗜酸性粒细胞水平呈直线正相关;(6)miR-140-5p和miR-107鉴别正常对照组与哮喘组的曲线下面积(Area Under curve,AUC)分别为0.867及0.940,表明它们对哮喘患者与正常对照者的鉴别具有较好的诊断效能。结论:(1)哮喘患者血浆中miR-140-5p和miR-107表达水平显著减低,可能与LIGHT基因过度表达密切相关;(2)miR-140-5p和miR-107可能通过其下游信号通路影响哮喘气道的干细胞调节、神经传导、细胞吞噬等生理过程;(3)哮喘患者血浆中miR-140-5p和miR-107水平与嗜酸粒细胞性炎症有一定的相关性;(4)血浆miR-140-5p和miR-107水平有望作为哮喘发作期的生物学标记物,并有助于哮喘的鉴别诊断。


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