基于ceRNA芯片研究帕金森病患者血浆长链非编码RNA表达谱并验证lnc-CTSD-5∶1在PD细胞模型中的作用

摘要

目的 探索外周血浆中与帕金森病（PD）诊疗相关的关键基因和长链非编码RNA(lncRNA)。方法 收集6例PD患者和6例健康对照者的外周血血浆样本。采用竞争性内源性RNA(ceRNA)芯片技术检测mRNA和lncRNA的表达，运用生物信息学方法对差异表达的基因进行分析。将DElncRNAs上游或下游10 kb内转录的DEmRNAs定义为DElncRNAs潜在的可顺式调控的靶基因。构建PD特异性蛋白质-蛋白质相互作用网络。利用差异lncRNAs与mRNA及已知的microRNA构建ceRNA网络。采用MPP+处理SH-SY5Y细胞建立PD细胞模型，验证关键lncRNA的功能。结果 PD患者与健康对照者间有316个基因和986个lncRNA的表达存在差异（P<0.05）。通过GO和KEGG富集分析对差异表达的mRNA和lncRNA潜在的可顺式调控的靶基因进行了功能注释，预测了差异表达的mRNA和lncRNAs与microRNA的靶向关系，并根据差异表达的lncRNA的上调或下调分别构建了ceRNA网络。基于网络分析，推测lnc-MTG2-1∶1、lnc-CTSD-5∶1、lnc-PCCA-3∶1、lnc-VTCN1-3∶1、lncZNF25-7∶1和lnc-DAZ3-1∶1可能是PD的关键lncRNA。在MPP+诱导的PD细胞模型中，lnc-CTSD-5∶1的表达变化最显著（P<0.01），且其沉默有助于恢复酪氨酸羟化酶的蛋白表达水平。结论 PD患者血浆中的lncRNA表达模式发生改变，本研究发现了新的DEGs和DElncRNAs，为探索PD的发病机制和开发潜在的生物标志物提供了新的线索。

关键词

帕金森病 / 血浆 / 长链非编码RNA / 生物信息学分析 / 酪氨酸羟化酶