糖尿病模型大鼠血液microRNA的表达特征及生物信息学分析

摘要

目的 筛选2型糖尿病(T2DM)大鼠与正常大鼠血液中差异表达的microRNA(miRNA),通过生物信息学分析预测差异miRNA调控的靶基因及功能。方法 取20只健康雄性SD大鼠随机分为空白对照组和T2DM模型组，每组10只。采用高脂饲料联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制作T2DM大鼠模型，2周后提取糖尿病大鼠及正常大鼠全血，应用miRNA测序技术筛选差异miRNA。利用生物信息学方法对差异表达的miRNA靶基因进行基因本体(gene ontology, GO)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。结果 与空白对照组相比，T2DM模型组大鼠随机血糖均≥16.7 mmol/L且明显升高、持续稳定。与空白对照组相比，T2DM模型组大鼠血液中共有56个差异表达的miRNA,其中32个上调，24个下调。GO富集分析显示差异表达miRNA的靶基因主要集中在细胞质、细胞核、细胞膜等细胞组分，DNA及RNA的转录调控等生物学过程，与蛋白结合、金属离子结合、ATP结合等分子功能相关。KEGG通路富集分析显示差异表达miRNA的靶基因主要富集于糖尿病并发症、癌症等疾病通路，内吞、自噬等细胞功能通路，MAPK、mTOR、Ras、FoxO等信号通路。结论 T2DM模型大鼠血液miRNA较正常大鼠差异表达变化明显，其差异表达的miRNA可能通过影响细胞的炎症免疫反应、增殖、生长分化等功能进而参与糖尿病及其并发症的发生发展。

关键词

糖尿病 / miRNA / 生物信息学分析 / 基因本体 / KEGG