miRNA-mRNA网络参与高脂饮食损伤甲状腺功能的生物信息学分析

摘要

目的 通过生物信息学方法分析参与高脂饮食损伤甲状腺功能的miRNA-mRNA调控网络，为早期干预脂毒性损伤甲状腺功能提供新的靶点。方法 给予大鼠高脂饮食8周，建立甲状腺功能损伤大鼠模型，以正常饮食组为对照，Agilent芯片检测甲状腺miRNA和mRNA表达，RStudio的limma包筛选差异miRNA和mRNA。miRwalk预测差异miRNA调控的潜在下游靶基因，利用微生信网站将预测的靶基因和差异mRNA取交集，建立差异miRNA-差异mRNA网络。通过在线网站Metascape对交集mRNA进行基因本体论(gene ontology, GO)注释和京都基因和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路分析。利用String在线网站进行蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)分析，使用Cytoscape可视化PPI网络，CytoNCA插件筛选枢纽基因。基于关键基因建立高脂饮食损伤甲状腺功能的潜在miRNA-mRNA网络。结果 筛选出27个上调和6个下调miRNA,775个上调和543个下调mRNA,下调miRNA的靶点mRNA与芯片筛选的上调mRNA有301个重叠，上调miRNA的靶点mRNA与芯片筛选的下调mRNA有278个重叠，分别获得491和777个miRNA-mRNA对。GO和KEGG分析发现差异mRNA富集到与甲状腺激素合成和细胞增殖等相关通路。进一步筛选出Src、Pebp1、Il1b、Plcg1、Igf1、Ntrk2等10个枢纽基因，建立了包括miR-3473/Src、miR-339-3p/Igf1、miR-674-5p/Igf1、miR-339-3p/Ntrk2、miR-99b-3p/Ntrk2等的关键miRNA-mRNA调控对。结论 miR-3473、Igf1和Ntrk2等可能作为核心miRNA和mRNA,参与调控高脂饮食损伤甲状腺功能。

关键词

甲状腺功能减退 / 高脂饮食 / miRNA-mRNA网络