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环状RNA在妊娠期糖尿病患者胎盘表达的研究

王辉辉  
【摘要】:目的:妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指在妊娠期首次发现或发生的糖代谢异常,对孕产妇和新生儿均有较大的危害。环状RNA(circularRNA,circRNA)是一种特殊的非编码RNA,具有进化保守性,结构稳定性和组织特异性等特征。circRNA广泛参与细胞代谢调控网络,研究证实在肿瘤、神经系统疾病、动脉粥样硬化、糖尿病等发生过程中起着较为重要的作用,有望成为多种疾病新型的早期诊断标记物及潜在治疗靶点。但有关circRNA与妊娠期糖尿病的研究还鲜有报道,本研究旨在通过RNA测序发现妊娠期糖尿病(GDM)胎盘和正常妊娠胎盘中环状RNA(circRNA)的不同表达,通过生物信息学分析初步探讨其生物学功能,以期为GDM早期诊断和治疗提供新的潜在的分子标志物和靶点。方法:本研究纳入了 45名接受剖宫产手术的孕妇,其中30例为妊娠期糖尿病患者,15例为正常孕妇。通过RNA测序鉴定胎盘中的差异表达的circRNA。GO富集和KEGG信号通路分析差异表达的circRNA可能参与的细胞生物学过程,分子功能和细胞组分以及参与的细胞信号通路。qRT-PCR在更多的临床样本中验证差异表达的circRNA,并进一步生物信息学预测与之互作的miRNA,初步探讨差异表达的circRNA可能参与的潜在的生物学功能。结果:本研究在GDM和正常孕妇胎盘中一共鉴定预测了8321个circRNA。其中7804个circRNAs为数据库中已报道,517个circRNAs为新鉴定发现。与对照组相比,GDM孕妇胎盘组织中有46个circRNAs差异表达(FC2和P0.05),其中3个circRNAs上调,43个表达显著下降。GO和KEGG富集对差异表达的circRNA来源基因分析发现这些差异表达的circRNA可能与某些生物过程(如SMO信号通路的调节),细胞组分(如核斑点,转录抑制因子复合物)和分子功能(如SUMO/泛素样结合)等相关。KEGG分析结果提示这些差异表达的circRNA的来源基因与局灶粘附力、志贺菌病、上皮细胞细菌侵袭、内分泌抵抗以及晚期糖基化终产物受体通路(AGE-RAGE)有关,尤其是AGE-RAGE信号通路已被证实在多种糖尿病并发症中发挥重要作用,并与GDM的不良妊娠结局相关。通过qRT-PCR验证发现,circRNA_0395,circRNA_3636和circRNA_5824的表达与RNA-seq一致,与对照组相比其表达在GDM组中显著降低。circRNA-miRNA相互作用分析提示,circRNA_0395与88个miRNA有结合位点,软件预测评分最高的三个miRNA分别是hsa-miR-8485,hsa-miR-3135b和hsa-miR-1273g-3p,circRNA_3636 和circRNA_5824有3个和8个miRNA结合位点。根据分子海绵的作用机制,我们也绘制了circRNA-miRNA-mRNA互作网路图。结论:我们初步探讨了了 GDM孕妇胎盘中circRNA差异表达的情况。这些差circRNA参与了许多重要的生物学功能和信号通路,并可能和GDM的发生发展有潜在的联系。


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