Stanford A型主動(dòng)脈夾層LncRNA-mRNA表達(dá)譜的研究與生物信息學(xué)分析.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行論述。
　　第一部分 Stanford A型主動(dòng)脈夾層血管組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　目的：研究Stanford A型主動(dòng)脈夾層與正常升主動(dòng)脈血管組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
　　方法：收集在我院心外科行手術(shù)治療的Stanford A型主動(dòng)脈夾層組織標(biāo)本及心臟移植供體心臟正常升主動(dòng)脈組織標(biāo)本各5例。采用HE染色法、彈力膠原纖維復(fù)染法（VG染色）對(duì)升主動(dòng)脈血管組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行研究。
　　結(jié)論：Stanford

2、 A型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤患者升主動(dòng)脈血管組織中彈力纖維及膠原纖維稀疏、減少、斷裂，結(jié)構(gòu)紊亂，血管組織中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)明顯。
　　第二部分 Stanford A型主動(dòng)脈夾層LncRNA/mRNA表達(dá)譜的研究
　　目的：本部分實(shí)驗(yàn)擬采用Arraystar human LncRNA/mRNA表達(dá)譜芯片技術(shù)對(duì)人急性Stanford A主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤及正常主動(dòng)脈血管組織中LncRNA及mRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)。
　　方法：從在我院

3、行手術(shù)治療的急性Stanford A型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤患者升主動(dòng)脈血管組織與行心臟移植手術(shù)的供體心臟正常升主動(dòng)脈組織的標(biāo)本庫(kù)中各取5例血管組織標(biāo)本。采用NanoDrop ND-1000檢測(cè)納入實(shí)驗(yàn)的10例標(biāo)本中RNA的表達(dá)水平，確保標(biāo)本質(zhì)量符合芯片檢測(cè)實(shí)驗(yàn)要求。采用Arraystar HumanLncRNA/mRNA V3.0表達(dá)譜芯片(8 x60K，Arraystar)對(duì)組織標(biāo)本中LncRNA和mRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)，采用Agile

4、nt Feature Extraction(version11.0.1.1)軟件對(duì)獲得的微陣列圖像包含的訊息進(jìn)行提取，采用GeneSpring GX(AgilentTechnologies，v12.0)軟件包對(duì)獲得LncRNA及mRNA原始表達(dá)訊息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和質(zhì)量評(píng)估。
　　結(jié)論：該部分研究結(jié)果顯示納入本研究中的StanfordA型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤及正常的升主動(dòng)脈組織標(biāo)本均符合芯片檢測(cè)的要求，且組間及組內(nèi)一致性較高。芯片初步結(jié)

5、果提示在散發(fā)的不具有明確病因機(jī)制（如，馬凡綜合癥、創(chuàng)傷等）的急性Stanford A型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤患者的主動(dòng)脈組織中存在大量差異表達(dá)上調(diào)和下調(diào)的LncRNAs和mRNAs，LncRNAs可以從表觀遺傳學(xué)水平、轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后水平對(duì)基因（mRNAs）進(jìn)行調(diào)控，導(dǎo)致主動(dòng)脈血管壁結(jié)構(gòu)異常。
　　第三部分 Stanford A型主動(dòng)脈夾層LncRNA/mRNA表達(dá)譜的生物信息學(xué)分析
　　目的：擬采用生物信息學(xué)的手段對(duì)急性Stan

6、ford A型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈血管組織LncRNA/mRNA表達(dá)譜芯片中差異表達(dá)的LncRNAs及mRNAs進(jìn)行篩選和分析，探討急性StanfordA型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤發(fā)病的分子機(jī)制。
　　方法：(1)采用兩分類的差異基因篩選(TwoClassDiff)方法進(jìn)行差異LncRNAs及mRNAs篩選，火山圖及分層聚類圖顯示StanfordA型主動(dòng)脈夾層組織中差異基因表達(dá)情況。(2)采用GenomeStudio Gene Expres

7、sion Module v1.0軟件及基因富集分析方法對(duì)差異表達(dá)的mRNAs進(jìn)行進(jìn)一步分析，對(duì)篩選出來(lái)的差異基因行基因本體分析，包括生物學(xué)過(guò)程(Biological Process，BP)、細(xì)胞組分(CellularComponent，CC)及分子功能(Molecular Function，MF)，以KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)的基因進(jìn)行生物信號(hào)通路分析。(3)采用Agilent GeneSpring GX v12.0軟件及基因富集分析方法

8、對(duì)差異表達(dá)的LncRNA進(jìn)行進(jìn)一步分析，采用home-madescripts對(duì)芯片檢測(cè)出來(lái)的LncRNA進(jìn)行分類與亞組分析。
　　結(jié)論：基因本體分析顯示Stanford A型主動(dòng)脈夾層組織中許多基因通過(guò)上調(diào)與下調(diào)表達(dá)水平參與了細(xì)胞生物學(xué)功能、細(xì)胞組分及分子功能的發(fā)揮等過(guò)程，此外，生物學(xué)通路分析發(fā)現(xiàn)基因在轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生的異常出現(xiàn)在了細(xì)胞因子受體相互作用通路、平滑肌收縮相關(guān)通路、肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架相關(guān)通路和血管平滑肌細(xì)胞的粘著斑通路上。L

9、ncRNAs的亞組分析提示眾多不同功能的LncRNAs參與了基因（mRNAs）表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)，對(duì)基因的表達(dá)起著重要的調(diào)控作用。
　　第四部分 Stanford A型主動(dòng)脈夾層重點(diǎn)差異LncRNAs與mRNAs表達(dá)基因的關(guān)聯(lián)分析與驗(yàn)證
　　目的：本部分研究擬對(duì)Stanford A型主動(dòng)脈夾層差異LncRNAs與mRNAs表達(dá)基因進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和驗(yàn)證。
　　方法：以與Stanford A主動(dòng)脈夾層密切相關(guān)

10、的4條信號(hào)通路:細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體相互作用通路;血管平滑肌收縮相關(guān)通路;肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架通路;粘著斑信號(hào)通路，為基礎(chǔ)，篩選相關(guān)的lncRNAs和mRNAs，同時(shí)列出其表達(dá)水平，進(jìn)而挑選感興趣的lncRNAs與mRNAs，采用實(shí)時(shí)定量PCR對(duì)表達(dá)水平進(jìn)行驗(yàn)證。采用CNC網(wǎng)路圖建立LncRNAs與mRNAs之間的聯(lián)系，構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
　　結(jié)論：本部分研究結(jié)果芯片檢測(cè)結(jié)果與PCR結(jié)果具有良好的一致性。LncRNAs與mRNAs位

11、置關(guān)聯(lián)分析及CNC網(wǎng)絡(luò)圖分析LncRNAs-mRNAs-基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)參與調(diào)控主動(dòng)脈中膜中的血管平滑肌細(xì)胞功能的發(fā)揮，平滑肌細(xì)胞的功能異?？赡苁羌毙許tanford A型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵作用。根據(jù)LncRNA與mRNA的位置關(guān)系和表達(dá)水平相關(guān)性，挑選進(jìn)行深入功能研究的備選分子IL6和LOC541472(uc010kun.2)， COL4A3和AC097662.2(ENST00000396588), MYLK和MYLK