本研究通过甲基化RNA免疫沉淀测序(methylated RNA immunoprecipitation sequencing,MeRIP-seq)、转录物组测序(transcriptome sequencing,RNA-seq)及生物信息学技术,分析小鼠大脑中动脉栓塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R)模型中环状 RNA(cir-cular RNA,circRNA)差异表达谱和m6A修饰差异表达谱,为揭示circRNA表观遗传修饰与脑缺血再灌注损伤之间关系提供科学依据.采用Longa生物学评分评价小鼠神经功能缺损,TTC染色法计算小鼠脑梗死体积,Dot印迹检测m6A整体甲基化水平.结果显示,MCAO/R组与sham组相比出现严重神经损伤,Longa生物学评分为(2.75±0.25)分,MCAO/R组的梗死体积显著高于sham组,所占百分比为(27.63％±4.24％),MCAO/R组m6A整体修饰水平增加.与sham组相比,MCAO/R 组有 1 787 个差异表达的 circRNAs(I log2FC I＞0.58,P＜0.05).其中,852 个 circRNA表达显著上调,935个circRNAs表达显著下调.基因本体(gene ontgology,GO)功能分析显示,差异表达circRNAs靶基因主要参与翻译、蛋白质糖基化、激素应答、IL-6介导的信号通路、高尔基体、内质网等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析发现,差异靶基因主要与N-聚糖生物合成、Wnt信号通路、胃酸分泌、谷氨酸能突触、磷脂酶D信号通路、味觉传导、非洲锥虫病、甲状腺激素合成、胰岛素分泌等代谢途径和信号通路有关.与 sham 组比,MCAO/R 组有22 个circRNAs发生 m6A 甲基化修饰差异(I log2FC I＞0.58,P＜0.05).其中,14 个 circRNA 显著上调,8 个 circRNA 显著下调.GO 和KEGG分析显示,差异甲基化circRNA主要与胞嘧啶代谢过程、骨骼肌收缩、髓样细胞分化、O-连接蛋白质糖基化等生物学过程有关,主要富集到范科尼贫血途径通路.最后,联合表达差异和m6 A修饰差异进行分析,共筛选到7个共表达差异(既有m6A修饰差异,又有表达差异)的circRNA,经RT-qPCR验证,这些共表达差异circRNA表达趋势与测序一致.本研究通过对sham组和MCAO/R组测序分析,筛选有差异表达的circRNA和有m6A修饰差异的circRNA,表明脑缺血再灌注可引起小鼠circRNA表达谱及m6A修饰谱改变,差异表达的circRNA和差异甲基化circRNA靶基因涉及多种通路,为从表观遗传水平揭示脑缺血再灌注损伤的分子机制奠定基础,为后续研究脑缺血再灌注损伤提供了潜在的靶向位点.

大脑中动脉栓塞/再灌注;m6A甲基化;高通量测序;环状RNA

安小琼;谢鹏;朱晓西;龙婷婷;禹文峰

地方病与少数民族疾病教育部重点实验室,贵阳550004;贵州医科大学分子生物学重点实验室,贵阳550004;贵州医科大学基础医学院人体解剖学教研室,贵阳550025

中国生物化学与分子生物学报

[1]安小琼;谢鹏;朱晓西;龙婷婷;禹文峰-.小鼠脑缺血再灌注损伤模型中circRNA的m6 A修饰及表达谱分析)[J].中国生物化学与分子生物学报,2022(10):1403-1417

转录物组测序,ontgology,非洲锥虫

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