论文部分内容阅读
目的:1探讨具有MYBPC3基因突变的FHCM患者外周血LncRNA及mRNA的差异性表达;2通过生物信息学分析预测差异表达的LncRNA的生物学功能和信号转导通路在HCM中的作用;方法:1收集2017年10月至2018年10月就诊于福建省立医院心内科家族性肥厚型心肌病患者及其家系,完成临床基本资料收集,通过基因靶向捕获高通量测序技术对家系致病基因进行检测。获得出3个具有MYBPC3基因突变的家族性肥厚型心肌病家系。2通过上海康成生物公司的Arraystar LncRNA 4.0表达谱芯片检测HCM患者和健康对照组外周血浆中的LncRNA的表达水平,确定HCM患者与正常对照组LncRNA与mRNA的差异表达谱,并筛选获得显著差异性表达的LncRNA。3通过对差异表达mRNA的GO分析及KEGG分析,以及构建LncRNA-mRNA共表达网络,对lncRNA进行GO功能注释,预测差异性表达的LncRNA的分子功能机制及可能参与的生物过程及结构组成。4将筛选获得的显著差异性表达的LncRNA通过关联性分析(相关系数≥0.9),获得与其共表达的mRNA,构建共表达网络,预测其靶mRNA,推测可能参与的生物学活动或信息传导通路。结果:1收集3例具有MYBPC3基因突变的家族性肥厚型心肌病患者,其中2个家为变MYBPC3基因c.3624del C杂合缺失变异,家系2为MYBPC3基因c.33693370ins C杂合突变。3个家系中均存在肥厚型梗阻性心肌病患者,并出现晕厥、房颤等提示预后不良的并发症,2个家系中存在猝死的家族史。2通过Arraystar LncRNA 4.0表达谱芯片检测,获得其与健康对照组lncRNA和mRNA差异表达谱数据。共9961条LncRNA表达上调,14333条LncRNA表达下调。其中P<0.05,差异倍数>1.5倍的上调LncRNA 257条,下调LncRNA 263条。共8100条mRNA表达上调,7042条mRNA表达下调。其中P<0.05,差异倍数>1.5倍的上调mRNA 256条,下调mRNA 115条。通过调整P≤0.05,LncRNA长度<3000个核苷酸,并排除未在相关数据库记录的LncRNA,获得显著表达差异的LncRNA12条(NR001566、uc003mxa.3、ENST00000570919、NR028597、NR038946、NR126010、ENST00000607036、ENST00000428769、ENST00000529298、ENST00000558885、ENST00000412153、NR121660)。3对差异表达的mRNA进行GO分析。差异性表达上调的mRNA在分子功能集中在磷酸酶激活、N-乙酰转移酶激活、MHC类受体激活、类固醇激素受体激活等功能上;细胞组分主要定位在细胞器、膜细胞器、细胞质、核质、催化复合体等上;生物过程主要集中在程序性凋亡、磷脂合成、蛋白质乙酰化、细胞白介素-4反应等过程中。差异性表达下调mRNA在分子功能集中蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶激活、长链脂肪酸-Co A连接酶激活、磷酸转移酶激活等功能上;细胞组分主要定位在阳离子通道、染色体、核斑点、跨膜转运复合物等上;生物过程主要集中在叶酸合成、长链脂肪酸-酰基辅酶a合成等过程中。4结果显示差异表达上调的mRNA主要参与Adherens junction、Toxoplasmosis、NF-kappa B signaling pathway、AMPK signaling pathway、Terpenoid backbone biosynthesis、Cell adhesion molecules、Long-term depression、Toll-like receptor signaling pathway等信号通路。差异表达下调的mRNA主要参与cGMP-PKG signaling pathway、Fatty acid biosynthesis、Protein export、Fatty acid degradation、Fatty acid metabolism等信号通路。5筛选出的12个LncRNA通过关联系分析,获得共表达mRNA 181个。通过KEGG pathway分析预测靶mRNA参与Glycerophospholipid metabolism、AMPK signaling pathway、Adherens junction、Long-term depression、Glucagon signaling pathway、Glycosylphosphatidylinositol(GPI)-anchor biosynthesis等信号通路。LncRNA。其中NR001566通过靶mRNA PP2A、PPP1R17参与Long-term depression(hsa04730)通路。结论:1 MYBPC3基因突变的家族性肥厚型心肌病患者存在LncRNA、mRNA的差异表达,获得显著表达差异的LncRNA 12条(NR001566、uc003mxa.3、ENST00000570919、NR028597、NR038946、NR126010、ENST00000607036、ENST00000428769、ENST00000529298、ENST00000558885、ENST00000412153、NR121660)有望成为FHCM的诊断标记物及潜在基因治疗靶点。2 LncRNA NR001566在FHCM可能通过与其共表达的mRNA PPP1R17、PP2A参与的hsa04730通路在心肌肥厚过程中发挥调控作用。