长链非编码RNA与mRNA调控网络参与急性冠脉综合征发病进程并影响关键信号通路

摘要

目的 基于急性冠脉综合征(acute coronary syndrome, ACS)小鼠模型,探索ACS病变过程中具有关键调控功能的分子标志物,并构建ACS病变相关的分子调控网络。方法 本研究构建ACS小鼠动物模型,包括中度(ACS-M)和重度(ACS-S)模型,并全面评估ACS小鼠的造模结果和心脏病理改变。借助转录组测序获得ACS病变所引起的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),包括长链非编码RNA (long non-coding RNA, lnc RNA),最后构建差异lnc RNA和m RNA的分子调控网络。结果 ACS造模后, HE染色、 TTC染色和多普勒超声等实验结果均表明ACS导致了小鼠心脏组织病理学改变和功能障碍;RNA-seq结果揭示了2 557个DEGs在ACS-M和ACS-S中共上调表达, 1 930个DEGs共下调表达,包括m RNA和lnc RNA。进一步的GO功能富集分析结果揭示这些差异lnc RNA调控线粒体功能、脂肪酸代谢、免疫/炎症反应、细胞粘附、凋亡、纤维化等相关靶基因的差异表达。同时鉴定到6种和ACS紧密相关的表达模式。其中lnc RNADnm3os和Gm13054在ACS中持续高表达,并用RT-q PCR方法验证其高表达特征;其下游靶标与线粒体功能和组织纤维化密切相关。Gm13054同时具有调控Nppa表达的潜在功能。结论 本研究通过ACS样本的RNA-seq鉴定出大量差异表达的m RNA和lnc RNA,其潜在功能与ACS密切相关。同时, mRNA-lncRNA共表达网络的构建为ACS的诊治提供了潜在的靶点和临床应用研究基础。

关键词

急性冠脉综合征 / 转录组测序 / 长链非编码RNA / 差异表达基因