胰岛淀粉样多肽对阿尔茨海默病小鼠脑组织中LncRNA和mRNA表达谱的影响

(整期优先)网络出版时间:2022-12-13
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摘要目的探讨胰岛淀粉样多肽(IAPP)对阿尔茨海默病(AD)小鼠脑组织中长链非编码RNA(LncRNA)和信使RNA(mRNA)表达谱的影响。方法选取7月龄雄性APP/PS1转基因AD模型小鼠10只,体质量20~30 g。将AD模型小鼠按数字表法随机分为IAPP干预组和对照组,每组5只。IAPP干预组小鼠腹腔内注射0.5 μmol/L的IAPP(200 μg/kg),每日1次。对照组小鼠腹腔注射相同剂量的磷酸盐缓冲液。两组小鼠干预时间均为10周。干预完成后,颈椎脱位处死小鼠,开颅剥离完整脑组织提取总RNA。应用基因芯片技术获得2组小鼠脑组织LncRNA和mRNA表达谱,筛选出差异表达的LncRNA和mRNA。在差异表达的LncRNA和mRNA中随机选取6个LncRNA,采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)验证基因芯片结果的可靠性。将筛选出的差异表达的mRNA与基因本体论(GO)数据库的各条目比对,从分子功能、生物过程和细胞成分3个领域行GO富集分析;使用京都基因和基因组百科全书(KEGG)数据库行信号通路富集分析。结果实验过程中小鼠死亡4只,每组2只。IAPP干预组与对照组比较,显著差异表达的LncRNA共有902个,其中显著上调238个、显著下调664个;显著差异表达的mRNA共555个,其中显著上调236个、显著下调319个。qRT-PCR检测验证LncRNA的表达情况,与对照组比较,IAPP干预组AD小鼠脑组织中AK034056、Spock3表达上调,Map3k8、rgs20、Rint、Ppp2r1b表达下调,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。qRT-PCR检测结果与芯片结果相符。GO富集分析:555个差异表达的mRNA,富集得到2 224个GO条目,其中显著上调的差异表达mRNA具有蛋白质结合、细胞周期等分子功能,与催化复合物、蛋白质复合物等细胞组分相关,参与了细胞代谢、高分子代谢等生物过程;显著下调的差异表达mRNA具有G蛋白偶联受体活性、跨膜信号受体活性等相关分子功能,与细胞黏附复合物、整合素复合物等细胞组分相关,参与G蛋白偶联受体信号通路、生物过程的调节等生物学过程。KEGG通路富集分析:555个差异表达的mRNA,富集得到62个通路,其中显著上调的差异表达mRNA富集评分较高的通路为神经退行性变的途径、阿尔茨海默病通路、氧化磷酸化通路、GABA能突触通路等,显著下调的差异表达mRNA富集评分较高的通路为钙信号通路、趋化因子信号通路、磷酸肌醇代谢通路、神经活性配体-受体相互作用通路、白细胞介素-17信号通路等。结论IAPP干预使AD小鼠脑组织 LncRNA、mRNA表达谱发生显著变化。差异表达的mRNA分别参与多种不同的生物学过程,差异表达的LncRNA可能通过调控相关mRNA的表达,发挥其生物学功能。