陈博威， 唐荣梅， 徐雅倩， 易健， 刘柏炎△

大脑中动脉栓塞模型大鼠海马组织circRNA-miRNA-mRNA三元转录网络分析*

陈博威1， 唐荣梅1， 徐雅倩2， 易健2， 刘柏炎1△

（1湖南中医药大学，湖南 长沙 410208；2湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙 410007）

探讨脑缺血模型大鼠海马组织中差异表达的环状RNAs（circRNAs）及信使RNAs（mRNAs），并进行circRNA-微小RNA（miRNA）-mRNA三元转录网络的构建。将雄性SD大鼠随机分为对照组和模型组，每组8只，其中每组用于神经行为学评分8只，尼氏染色4只，对照组基因芯片检测4只，模型组基因芯片检测3只。模型组大鼠使用大脑中动脉栓塞法（MCAO）复制脑缺血模型。7 d后采用神经行为学评分和尼氏染色验证造模成功，Agilent竞争性内源RNA（ceRNA）芯片筛选差异表达的circRNAs及mRNAs，通过GO功能和KEGG通路富集分析差异基因参与的主要生物学过程，RT-qPCR验证基因芯片结果，最后构建circRNA-miRNA-mRNA转录网络。与对照组相比，模型组大鼠神经行为学评分显著升高（<0.01），并出现海马神经元损伤。ceRNA芯片筛选出脑缺血大鼠海马组织中有18个差异表达的circRNAs和836个差异表达的mRNAs（FC≥1.5，<0.05）。RT-qPCR验证结果显示，随机挑选的RNO_CIRCpedia_136、RNO_CIRCpedia_5686、RNO_CIRCpedia_9127及α-血红蛋白稳定蛋白（Ahsp）在模型组中表达下调（<0.05或<0.01），分泌型磷蛋白1（Spp1）及清道夫受体1（Msr1）在模型组中表达上调（<0.01），与基因芯片结果的变化趋势一致。构建了由3个circRNAs、4个miRNAs及9个mRNAs组成的三元转录网络。生物信息学分析显示这些差异基因可能通过血管内皮生长因子信号通路、Toll样受体信号通路、Janus激酶-信号转导及转录激活因子信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路及Hedgehog信号通路等调控脑缺血损伤。脑缺血大鼠海马组织存在差异表达的circRNAs和mRNAs，这些差异基因可能通过circRNA-miRNA-mRNA三元转录网络系统调控脑缺血损伤。

大脑中动脉栓塞；基因微阵列；环状RNA；竞争性内源RNA

缺血性脑血管病（ischemic cerebrovascular disease， ICD）具有高发病率和高致残率的特点，造成了极大的医疗负担［1］。对于缺血性脑卒中，静脉溶栓是目前主要的治疗方法。然而，因溶栓严格的时间窗限制，故在临床运用中仍存在诸多限制，脑梗死仍是目前尚未攻克的疑难疾病之一。

与常规的线性RNA不同，环状RNA（circular RNA， circRNA）特有的共价闭合环状结构使其具有良好的稳定性，更难以被降解，这一特性也显示了circRNA作为生物标志物具有良好的潜力［2］。研究显示，circRNA虽不能直接编码翻译蛋白质，但是其能充当“微小RNA（microRNA， miRNA）海绵”，通过……