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背景:胸主动脉瘤是一种由于多种原因导致主动脉壁结构破坏、强度减弱,发生瘤样扩张或者膨出的高危性疾病。大多数胸主动脉瘤患者无明显症状,但是可进行性扩大并发生致命性的并发症,如瘤体破裂或主动脉夹层,预后凶险。影像技术的普及提高了胸主动脉瘤的早期诊断率,为避免并发症的发生并延缓手术提供了药物治疗的时间。但是目前临床并没有有效药物抑制胸主动脉瘤的扩大。而对于胸主动脉瘤发病机制的研究与理解是能否找到特异性治疗方法的关键。虽然综合征型和家族型胸主动脉瘤已经发现相关致病基因位点,但是占大多数的散发型胸主动脉瘤(STAA)的遗传背景和发病机制仍不明确。新近发现的长链非编码RNA(lncRNA)可以在多个水平调节基因表达,也被报道与多种心血管系统疾病相关。但是lncRNA在胸主动脉瘤领域的作用仍不清楚。本课题旨在通过研究胸主动脉瘤中lncRNA的表达谱差异,以及差异表达lncRNA(HOTAIR)对主动脉平滑肌细胞功能和细胞外基质重塑的影响,来探索lncRNA在胸主动脉瘤发病机制中的作用。研究内容包括以下两部分第一部分.散发型胸主动脉瘤中lncRNA表达谱研究目的:研究散发型胸主动脉瘤lncRNA表达谱差异,并找到可能与致病相关的目标 lncRNA。方法:选取2013年7月到2015年6月在阜外医院行手术的胸主动脉瘤患者升主动脉瘤体组织样本(STAA组)和行冠状动脉搭桥术患者主动脉打孔组织样本(对照组),经年龄、性别等指标配对后,共4对样本进行lncRNA+mRNA联合芯片分析。差异基因中挑选四条 lncRNA(uc031qjh.1、ENST0000045164、HOTAIR、LIT3501)和2条mRNA(CTSB和TNFSF10),进行实时定量反转录酶-聚合酶链式反应(qRT-PCR)验证芯片结果。对差异表达基因行Gene Ontology Enrichment分析、lncRNA-mRNA共表达分析和lncRNA靶基因预测。结果:与对照组相比,STAA组中1105条(5%)lncRNA出现明显差异表达,其中151条(1%)表达上调,954条(4%)表达下调。差异表达的mRNA有1568条(5%),其中1175条(4%)上调,393条(1%)下调。qRT-PCR结果与芯片结果基本一致,STAA 组 uc031qjh.1、ENST0000045164、LIT3501、CTSB 和 TNFSF10的相对表达量均明显高于对照组,HOTIAR的相对表达量明显低于对照组。富集最多差异表达基因的生物过程是血管新生、细胞外结构调节、细胞外基质调节、白细胞迁移和细胞粘附。通过结合Gene Ontology分析和lncRNA-mRNA共表达分析,我们得到细胞外基质相关lncRNA-mRNA共表达网络,由277个lncRNA和50个mRNA组成,其中包括HOTAIR。结论:散发型胸主动脉瘤中lncRNA表达谱与正常对照相比存在明显差异。生物信息学分析显示lncRNA HOTAIR可能与胸主动脉瘤相关。第二部分.lncRNA HOTAIR对主动脉平滑肌细胞和细胞外基质的影响目的:扩大样本量验证HOTAIR在胸主动脉瘤中的差异表达,并通过细胞实验探索其对平滑肌细胞和细胞外基质的影响。方法:病例组选取2013年7月到2015年6月在阜外医院行手术的胸主动脉瘤患者升主动脉瘤体组织样本24例,对照组选取冠状动脉搭桥术患者主动脉打孔组织样本22例,心脏移植供体升主动脉样本2例。通过qRT-PCR验证HOTAIR在两组间表达差异。体外培养主动脉平滑肌细胞(HASMC),通过siRNA技术沉默HOTAIR,观察HASMC凋亡、增殖、Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白、基质金属蛋白酶2(MMP-2)的改变,并通过RNA测序技术观察mRNA表达谱差异及发生改变的信号通路。结果:胸主动脉瘤中HOTAIR表达量降低,且与瘤体直径呈负相关。沉默HOTAIR可以促进HASMC凋亡,抑制增殖。HASMC中沉默HOTAIR可以上调MMP-2的表达,下调Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白的表达。RNA测序结果显示沉默HOTAIR后差异表达基因共620条,其中上调53条,下调567条。差异基因功能富集分析显示改变最显著的是平滑肌细胞收缩功能,共相关基因13条,均表达下调,包括ACTA2、CALD1、MYLK等。信号通路富集分析显示MAPK、Wnt、TGF-beta等信号通路发生改变。结论:散发型胸主动脉瘤中lncRNA HOTAIR表达量明显降低。沉默HOTAIR可以通过损伤平滑肌细胞收缩功能和促进细胞外基质重塑,进而可能引起胸主动脉瘤的发生。总结:散发型胸主动脉瘤中lncRNA表达谱与正常对照相比存在明显差异,且lncRNA HOTAIR表达量明显降低。沉默HOTAIR可以通过损伤平滑肌细胞收缩功能和促进细胞外基质重塑,进而可能引起胸主动脉瘤的发生。