缺血性脑卒中外周血差异miRNA挖掘与生物信息学分析

目的 本研究旨在通过生物信息学方法筛选缺血性卒中的关键miRNA,探讨其下游靶基因及相关调控通路在缺血性中风中可能发挥的生物学作用.方法 利用R语言的Limma包分析大鼠缺血性卒中模型外周血miRNA表达谱数据,miRbase数据库鉴定差异miRNA保守性,miRDB数据库预测这些miRNA的靶基因.联合应用string数据库和cytoscape软件构建靶基因相互作用网络,分析筛选出核心靶基因,应用缺血性卒中患者外周血mRNA表达谱进行关键靶基因鉴定.结果 在MCAO大鼠外周血miRNA表达谱中筛选到15个差异miRNA,保守性分析获得11条在大鼠和人类之间具有高度保守性的miRNA.这11个miRNA共预测到1467个靶基因,生物信息学分析得到20个核心靶基因.其中,有11个核心靶基因在缺血性卒中患者外周血中出现显著表达变化,成为本研究的关键靶基因.构建了包含6个miRNA和11个与缺血性卒中的发展与转归相关的关键靶基因组成的miRNA-mRNA互作调控网络.关键靶基因的聚类与功能富集于造血调控、神经元死亡调控、对缺氧的反应等与卒中密切相关的生物学进程以及PI3K-Akt信号通路、cAMP信号通路、Notch信号通路等重要信号通路.结论 基于上述结果,分析确定了两对关键miRNA-mRNA:miR-182-CREB1和miR-139-Notch1.它们可能通过cAMP信号通路和Notch信号通路在卒中的病理生理进程中起到关键作用,这些结果为中风的诊断和治疗提供了新的见解.