固有免疫信号分子hsa-miR-146b调控脑卒中关联信号分子的生物信息学分析与实验研究

摘要 : 该研究旨在运用生物信息学方法预测固有免疫信号分子hsa-miR-146b与脑卒中关联的分子调控网络。实验运用UCSC基因组浏览器、人类miRNA疾病数据库、TF-miRNA调控数据库、miRNA靶基因预测验证数据库和Genecards数据库研究hsa-miR-146b的上游转录因子、下游靶基因及信号通路的多个调控途径, 绘制hsa-miR-146b的核心调控网络图。采用脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)刺激慢病毒感染的小胶质细胞BV2细胞, 采用实时定量PCR检测早期生长反应基因1(early growth response 1, EGR1)、Toll样受体4(Toll-like receptor 4, TLR4)、miR-146b、脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)和基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9, MMP9)的mRNA水平变化, 对hsa-miR-146b调控网络进行验证。UCSC数据库中显示, hsa-miR-146b在多个物种中具有高度保守性。生物信息学分析显示, hsa-miR-146b受转录因子EGR1调控的同时, 又调控下游TLR4、BDNF和MMP9等39个靶基因。所有基因构成一个以hsa-miR-146b为核心的调控网络, 在脑卒中的发生与发展中起着重要作用。在LPS刺激的BV2细胞中, EGR1、TLR4、miR-146b、BDNF和MMP9mRNA水平升高, 而RNA慢病毒技术干扰小胶质细胞中的EGR1的表达后, TLR4、miR-146b和MMP9 mRNA水平降低, BDNF升高, 表明EGR1是调节miR-146b表达和下游信号分子TLR4、BDNF和MMP9的关键信号分子。综上所述, 生物信息学方法预测并初步验证了hsa-miR-146b分子在脑卒中疾病中的调控网络, 为深入阐明hsa-miR-146b在脑卒中疾病中的机制奠定了实验基础。