变应性鼻炎患者外周血中差异表达的lncRNA及其功能的研究

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变应性鼻炎(AR)在人群中的发病率高达10-30%,并严重影响患者的生活质量。目前有研究发现,长链非编码RNA(lncRNA)参与许多气道炎症反应性疾病的发生和发展,但其对AR的具体作用及相关机制尚不清楚,尚需进一步研究。目的:1.阐明变应性鼻炎患者及健康人群中的外周血lncRNA基因库差异,并进一步分析与之相关的mRNA和转录因子等在AR方面的可能作用;2.初步探究lncRNA HIT000095414_04对转录因子Oct-1表达的影响,为进一步研究lncRNA调节CD4+T细胞分化的机制和Oct-1对CD4+T细胞功能及分化的调节作用提供前期基础。方法:用微阵列检测技术分析3例AR患者和3例健康对照者血样中lncRNA和mRNA的表达谱,并用qRT-PCR验证16例AR患者和18例对照者外周血中差异表达最显著的lncRNA去评测微阵列分析的准确性。通过分析lncRNA-mRNA共表达网络,找出与差异表达显著的lncRNAs相关的mRNA,并检测其在基因注释富集分析中的富集情况,以及分析与差异显著的lncRNAs相关的转录因子来探究这些lncRNAs及其相关的mRNAs在AR发病机制和病理改变方面的协同作用。从2例患者外周血中分别提取出CD4+T细胞和非CD4+T细胞,通过qRT-PCR验证差异表达的lncRNAs在两者之间的表达情况。构建敲低lncRNA HIT000095414_04的腺病毒去转染293细胞,用qRT-PCR验证敲低的目的基因表达情况和对Oct-1的影响,通过western blot实验,进一步验证该基因对Oct-1的影响。结果:微阵列检测结果表明AR组与对照组外周血中差异表达显著(FC≥2.0,且P<0.05)的lncRNAs共有31个(26个上调和5个下调),mRNAs共有152个(150个上调和2个下调)。通过qRT-PCR验证,发现差异最显著的5个lncRNA(FC>3.0,P<0.05)中,有4个(HIT000095414_04,ENST00000445003.1,ENST00000456563.1和ENST00000609268.1)在AR组中的表达水平明显高于对照组,与微阵列分析的一致率为80%。lncRNA-mRNA共表达网络分析显示,一共有111个网络节点,包含31个lncRNA和61个mRNA,其中104个关系对为阳性相关,7个关系对为阴性相关,并检测到上述验证的4个差异显著lncRNA和与之共表达的mRNA之间的16对正相关关系。基因注释富集分析结果表明,与这4个lncRNAs共表达的mRNA中有7个mRNA也在基因注释富集分析中与免疫反应和过敏性疾病相关的条目中富集。转录因子预测分析检测到28个lncRNA和52个转录因子共有302个网络节点,且与上述4个lncRNA相关的10个转录因子中的4个(Oct-1,AP-1,NF-kappa B和c-Rel)可能在lncRNA介导的AR发病中起关键作用。通过对比CD4+T细胞和非CD4+T细胞中lncRNA的表达情况,qRT-PCR结果显示这4种lncRNA均在CD4+T细胞中表达量更高。当在293细胞中敲低lncRNA HIT000095414_04后,qRT-PCR和western blot检测发现转录Oct-1的表达显著降低。结论及意义:我们的研究首次从人外周血中去检测了AR患者与健康人的lncRNA表达谱的差异性,分析了差异显著的lncRNA的分子机制和生物学功能,并发现了这些差异lncRNA主要在CD4+T细胞中表达,lncRNA HIT000095414_04能影响参与CD4+T细胞分化作用的转录因子Oct-1的表达。我们的结果将为进一步研究AR的发病机制和寻求新的治疗靶点提供可靠的方向。
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