橋本甲狀腺炎是一種甲狀腺組織免疫能力受損而引起的自身免疫疾病。已有多篇研究發現,環狀RNA在自身免疫性疾病中發揮重要作用,但目前還沒有關于環狀RNA參與甲狀腺炎的文章報道。
在本研究中,作者通過云序生物全轉錄組測序技術,以5名橋本甲狀腺炎患者和5名健康人的外周血單核細胞為樣品,快速篩選到多個在患病組中高表達的環狀RNA。其中,hsa_circ_0089172與臨床應用關系密切并與傳統分子標志物的表達水平正相關。同時,還篩選到一個與miR-125a-3p結合并能夠負調控其表達量的環狀RNA??偟膩碚f,本文通過高通量測序手段,成功找到一個有可能作為橋本甲狀腺炎的潛在診斷標志物和一個可能通過海綿機制吸附miRNA發揮重要關鍵作用的環狀RNA。
論文標題:橋本甲狀腺炎環狀RNA表達譜和hsa_circ_0089172可能通過吸附miR125a-3p參與海綿機制
發表期刊:Mol Ther Nucleic Acids
影響因子:10.183
技術手段:云序生物全轉錄組測序
實驗樣本:橋本甲狀腺炎和正常人外周血單核細胞
實驗結果
1.云序生物全轉錄組高通量測序快速協助客戶找到組間差異環狀RNA
在橋本甲狀腺炎和正常組間,作者在環狀RNA測序結果中,將閾值定在變化倍數≥2,p值≤0.05,檢測到627個差異表達環狀RNA,上調的有370條,下調的有257條;有189條環狀從未被報道過。對環狀RNA基因組來源進行分析,發現環狀RNA可分為5類,其中外顯子區產生的環狀RNA占大多數。
2.預測與差異表達環狀RNA結合的miRNA
已有研究表明,環狀RNA可通過吸附miRNA調節基因功能。因此,本研究預測了差異表達環狀可能結合的miRNA,一共459,846個。在本文中,展示了15條感興趣環狀RNA(圓圈)和有可能結合的前5個miRNA(小三角)。
3.差異表達環狀RNA功能預測
通過在疾病組差異上調環狀RNA來源基因進行功能預測,在分子生物學(MF)方面具備核質轉運體活性,pre-mRNA 結合和FAD結合等功能;在生物學過程(BP)方面具備調控RNA出核,高爾基體內吞轉運和負調控DNA復制過程;在細胞組分(CC)方面具備樹突細胞質等潛在功能。主要參與的信號通路包括MAPK,HIF-1和趨化因子,三者共同調控NF-kB通路。
4.環狀RNA表達量驗證
在30個橋本甲狀腺炎和30個健康組外周血單核細胞為樣本,選取了在實驗組中差異上調的6個環狀RNA進行PCR驗證實驗,結果發現其中有4個與測序結果一致。
5.借助ROC曲線深入分析環狀與臨床關系
ROC曲線是用于評估分子是否適合作為潛在臨床診斷標志物的評估手段。ROC曲線顯示,環狀hsa_circ_0000075具備作為臨床標志物的潛力,hsa_circ_0012152和hsa_circ_0089172其次。
6.hsa_circ_0089172與疾病傳統分子標志物關系
hsa_circ_0089172與疾病傳統分子標志物TPOAb相關,然而與TGAb 不相關。
7.hsa_circ_0089172和miR-125a-3p之間關系
已有研究證實,miR-125a-3p在疾病組中低表達,并主要調控靶基因IL-3R表達。該miRNA還與本次測序結果中的hsa_circ_0089172堿基互補配對。借助定量PCR,作者在測序樣本中同樣證實該miRNA在疾病組中是差異性低表達的。
8.hsa_circ_0089172,miR-125a-3p,IL-23R表達量關聯分析
為研究hsa_circ_0089172,miR-125a-3p,IL-23R mRNA表達量,作者首先構建了hsa_circ_0089172敲降細胞,驗證發現環狀表達量的確下調了。接著,在環狀RNA敲降細胞中驗證發現miR-125a-3p上調和IL-23R mRNA下調的表達趨勢。
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