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神经管畸形(NTDs)是由胚胎发育期间神经管闭合缺陷引起的严重先天畸形。大量研究表明,microRNAs(miRNAs)通过不同的机制参与神经管发育的调节。迄今为止,只有少数研究评估了miRNAs在NTDs中的表达,且主要采用miRNA芯片分析。为了进一步研究miRNAs在NTDs中的分子机制,我们首次对全反式维甲酸(ATRA)诱导的小鼠NTDs进行了miRNA深度测序研究,并在三个不同的胚胎时间(E8.5、9.5和10.5)建立了小鼠神经管的总miRNA谱。在所有文库中,我们共检测到1309个miRNAs,其中308个为潜在的新miRNAs。在文库Bra8.5-vs-Brc8.5,Bra9.5-vs-Brc9.5和Bra10.5-vs-Brc10.5中,我们分别鉴定了241、271和213个差异表达的miRNAs,包含41个共同差异表达的miRNAs。对差异表达miRNAs的靶基因分析结合功能富集分析,我们筛选了对神经管的发育至关重要的细胞过程和分子相互作用网络,其中与CNS发展相关的共19个miRNA/mRNA负调节对,包括miR-124-3p/Hoxb1,miR-181b-1-3p/Egr2,miR-107-3p/Egr2和miR-6240/Arsa等。此外,E9.5和E10.5分别有19和5个负调控对参与wnt信号通路和hedgehog信号通路,如miR-124-3p/wnt2,miR-135a-5p/wnt2和miR-470-5p/Shh,表明miRNAs可能通过这些信号通路在NTDs中发挥重要作用。通过对差异表达的miRNA/mRNA的功能相互作用网络分析,我们又筛选了8个miRNA/mRNA负调节对,包括let-7e-5p/Hoxd1,let-7e-5p/Hoxb1,miR-181b-5p/Evx1,miR-125a-5p/Hoxb3,miR-9-5p/Evx1,miR-9-5p/Hoxb1,miR-125b-5p/Hoxb3和miR-222-3p/Ddit4。综上,我们的研究建立了第一个小鼠NTDs的总miRNA表达谱,可为解决NTDs分子机制或生物标志物发现等重要问题提供独特资源。