缺血性脑卒中患者外周血单个核细胞测序中可变剪接的调控分析

摘要

目的 通过缺血性脑卒中患者外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)的RNA-seq测序结果对可变剪接事件进行分析，探究缺血性脑卒中关键核心基因与可变剪接事件的关系。方法 选取2024年3-11月就诊于新疆医科大学第一附属医院神经内科的10例缺血性脑卒中患者为病例组，纳入10例正常体检者为对照组，采集两组受试者的PBMC样本，利用转录组测序技术对受试者样本剪接位点进行分析，采用rMATS软件获取可变剪接调控基因(Regulated alternative splicing genes, RASG)。通过韦恩图获取RASG和差异表达基因(Differentially expressed gene, DEG)的共表达基因。对RASG和共表达基因进行基因本体论(Gene ontology, GO)功能分析与京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析，对共表达基因进行蛋白互作分析获取关键核心基因。利用AutoDock软件对关键核心基因进行分子对接，探究其对接活性。定量反转录聚合酶链式反应(Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, qRT-PCR)验证关键核心基因在缺血性脑卒中患者PBMC mRNA的表达水平。结果 病例组及对照组在基线资料及临床检测指标等方面的差异无统计学意义，具有可比性。对病例组和对照组的转录组测序数据进行分析，共检测出10种不同类型的可变剪接事件，其中内含子保留(Intron retention, IntronR)可变剪接事件发生数目最高。RASG有808个基因，DEG有118个基因，共筛选出52个共表达基因，GO功能分析结果显示，发现共表达基因主要存在于细胞质，分子功能主要为蛋白结合，KEGG通路分析显示共表达基因主要富集在烟酸和烟酰胺代谢。共表达基因蛋白互作分析获取3个关键核心基因，分别为TMEM255B、SEPTIN5及SEPTIN14。通过AutoDock分子对接发现SEPTIN5与SEPTIN14的对接评分为-92.5 kcal/mol,有良好的亲和作用。qRT-PCR验证结果显示，与对照组相比，病例组PBMC的SEPTIN5、SEPTIN14 mRNA表达水平升高(P<0.01)。结论 SEPTIN5与SEPTIN14为缺血性脑卒中关键核心基因且存在相互作用，可能经烟酸和烟酰胺代谢通路调控可变剪接，诱发缺血性脑卒中。

关键词

缺血性脑卒中 / 可变剪接 / 转录组测序