抑郁癥外周血特異lncRNAs的篩選與驗證.pdf

1、目的：
　　抑郁癥是人類常見的精神障礙之一，其發(fā)病及病理機制迄今未明。非編碼 RNA作為重要的表觀遺傳學調(diào)控機制之一，在其中發(fā)揮重要作用。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一種數(shù)量最多、具有強大的基因調(diào)控功能的非編碼RNA。研究顯示， lncRNA參與神經(jīng)可塑性調(diào)節(jié)，同時在其他精神疾病中存在異常表達，結(jié)合“抑郁癥是一種神經(jīng)可塑性障礙的精神疾病”的既往發(fā)現(xiàn)，我們提出“抑郁癥存在異常的lncRNAs表達及調(diào)控”的科學假說。本研究中，我

2、們在抑郁癥外周血中開展了對抑郁癥特異lncRNAs的篩選及驗證工作。
　　方法：
　　1.初篩差異lncRNAs：收集抑郁癥與正常對照各10例，在其外周血中利用生物芯片進行l(wèi)ncRNAs與mRNAs的表達譜分析，篩選出組間差異的lncRNAs與mRNAs；
　　2.確定候選lncRNAs：通過構(gòu)建差異lncRNAs與mRNAs的共表達網(wǎng)絡，確定抑郁癥的候選lncRNAs；
　　3.驗證特異lncRNAs：選擇抗抑

3、郁療效確切的抑郁癥及對照各27例，分析候選lncRNAs在患者治療前后的表達變化及與臨床指標的相關(guān)性，確定抑郁癥特異lncRNAs。
　　結(jié)果：
　　1．初篩差異lncRNAs：
　　1）芯片初篩結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑郁癥存在特異的lncRNAs和mRNAs表達譜?；颊呓M與對照組相比，共發(fā)現(xiàn)2007條差異lncRNAs有統(tǒng)計學意義（p<0.05），其中包括1556條上調(diào) lncRNAs和441條下調(diào)lncRNAs。此外，有1799

4、條差異lncRNAs為反義lncRNA。同時發(fā)現(xiàn)1766條差異mRNAs有統(tǒng)計學意義（p<0.05），其中包括759條上調(diào)mRNAs和1007條下調(diào)mRNAs。
　　2）為了對芯片檢測的準確性進行驗證，我們在原樣本中對lncRNA-FR344886，chr21:39641845-39641964，chr17:78355675-78355935，chr17:78354412-78354623進行Real time PCR檢測，結(jié)果顯

5、示與芯片結(jié)果基本一致。
　　2．確定候選lncRNAs：
　　1）建立差異lncRNAs和mRNAs的共表達網(wǎng)絡（r≥o.94），病例組共納入125條
　　lncRNAs與374條mRNAs，形成499個節(jié)點和1050對相關(guān)關(guān)系，其中包括802個負相關(guān)關(guān)系對和248個正相關(guān)關(guān)系對；對照組共納入111條lncRNAs與193條mRNAs，形成304個節(jié)點和415對相關(guān)關(guān)系，其中包括346個負相關(guān)關(guān)系對和70個正相關(guān)關(guān)系對

6、。可見，病例組中mRNAs與lncRNAs的相互調(diào)控關(guān)系更加復雜，兩組中mRNAs與lncRNAs的負性調(diào)控占主導作用。
　　2）在以上共表達網(wǎng)絡中篩選既往報道與抑郁相關(guān)的mRNAs，將與其存在共表達關(guān)系的lncRNAs作為抑郁癥的候選lncRNAs。在進一步構(gòu)建的抑郁相關(guān)差異mRNAs與 lncRNAs的共表達子網(wǎng)絡中，將病例組中“度”最高的lncRNAs chr10:874695-874794，chr10:75873456-7

7、5873642，chr3:47048304-47048512，確定為抑郁癥的候選lncRNAs。
　　3）此外，對差異mRNAs的GO與Pathway分析發(fā)現(xiàn)，抑郁癥的差異基因主要與物質(zhì)新陳代謝的基本過程與神經(jīng)發(fā)育障礙疾病有關(guān)。
　　3．驗證特異lncRNAs：
　　另外收集抑郁癥患者50例，選擇抗抑郁療效確定的27例，在其治療8周前后的外周血中，檢測三個候選 lncRNAs的表達變化，并分析其與臨床特征的關(guān)系。結(jié)果顯

8、示，與對照組相比，患者組在治療前l(fā)ncRNA chr10:874695-874794表達明顯降低（P=0.0001），而治療后明顯升高（p=0.001）；同時發(fā)現(xiàn)治療前后的表達水平均與HAMD總分呈負相關(guān)（r=-0.588，P=0.001；r=-0.552，P=0.003）；治療前的表達水平與患者注意功能呈正相關(guān)（r=-0.61，P=0.003）。chr10:75873456-75873642的表達水平雖然在治療前與對照組無明顯差異，但

9、在治療后明顯升高（P=0.005），且與治療后即刻記憶呈正相關(guān)。
　　結(jié)論：
　　本研究首次發(fā)現(xiàn)抑郁癥外周血中存在特異的lncRNAs表達譜，并通過與mRNAs的共表達分析確定了抑郁癥相關(guān)的候選lncRNAs，經(jīng)臨床驗證后發(fā)現(xiàn)lncRNA chr10:874695-874794參與了抑郁癥的發(fā)病及治療過程，并與抑郁嚴重程度及注意功能相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)將為抑郁癥發(fā)病機制的研究提供新的思路和參考依據(jù)。未來需要擴大樣本及通過功能學實驗