广东汉族妊娠期糖尿病妇女胎盘组织microrna差异表达谱及功能的研究

广东汉族妊娠期糖尿病妇女胎盘组织microrna差异表达谱及功能的研究

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分类号密级____UDC编号?讀讀似嗦博i学位论文广东巧族妊娠期糖尿病妇女胎息组织microRNA差异表达谱及功能的硏究StudondifferentiallexressedmicroRNAsinlacentaiofytssueyppatientswithestationaldiabetesfromGuandonHanolation二pgggppu1.三r片■李体‘..4^蟲皆錯r;二导师姓名蔡德巧教授、陈宏教授专业名務内科学(内分泌与代谢病)培养类型在职博±论文提交日期2015年03月06日 南方医科大学2012级博±学位论文广东巧族妊娠期糖尿病妇女胎盘组织microRNA差异表达谱及功能的研究StudondifferentiallexressedmicroRNAsinplacentayyptissueofatientswithgestationaldiabetesfromGuangdongpHanoulationpp课题来源:广东省医学科研基金A2013452()学位申请人李伟导姓名蔡德鸿教授、陈宏教授专业名称内科学(内分泌与代谢病)培养类型在职培养层次博±所在学院第二临床学院2015年03月06日广州 博壬学位论文广东汉族妊娠期糖尿病巧女胎盘组织microRNA差异表达谱及功能的研究博±研究生:李伟指导教师:蔡德鸿教授、陈宏教授摘要妊娠期糖尿病(gestationaldiabetesmellitus,GDM)是指妊娠期首次发生或发现的任何程度的糖耐量受损,不包含部分妊娠前已患有糖尿病但产检时首次被一一-诊断的患者。送是种妊娠期常见的并发症之。妊娠糖尿病的发病率在1.7%11.6%之间,不同地域人群的发病率存在差异如欧美国家的发病率在4%左右,-且有逐年上升的趋势而我国调查结果显示GDM发病率在5%7%,而。GDM对、、、母儿有严重的危害,可使孕产妇患妊娠期高血皮疾病产后出血产后感染胎儿生长受限、胎儿宫内缺氧甚至死胎等。生产于GDM的新生儿易发生呼吸窘迫综合征、低血糖、红细胞增多症及高胆红素血症等严重的并发症,其将来患糖耐量降低,儿童期肥胖、神经必理失调等风险性也增加,甚至有长远的影一些个体后期的生活发展为响,2型糖尿病的危险性升高。目前GDM的发病机制尚不清楚,传统的观点认为,妊娠早期因排糖量及胎儿获取葡萄糖量增加,雌激素、孕激素分泌增加,使膜岛素分泌增多,导致高膜岛素血症,同时由于胎盘分泌的皮质醇、雌激素、孕丽等多种对抗膜岛素的激素分泌増加,导致周围姐织对膜岛素反应的敏感性下降。目前,,越来越多的研究显示生活方式、e细胞功能缺陷、炎症因子及脂肪因子等多种因素参与了GDM的发病机制。一MicroRNA(miRNA)是类普遍存在于动植物中的长度约为22nt的内源性非编码小RNA分子,迄今为止,大约有2000多种miRNA被发现鉴定,它是I 中文摘要一类基因调控因子生物体巧最丰富重要的,研究发现miRNA参与了细胞调亡、细胞增殖分化、癌症发生、生长发育、病毒感染、炎症等过程。首先基因组DNA-m-在RNA聚合酶II的作用下产生原始miRNA(priiRNA)。然后,primiRNA被RNA内切酶m(RNase虹)家族中的Drosha在细胞核内加工成约70个核re--m-昔酸的前体miRNA(pmiRNA)。这些preiRNA被Exortin5蛋白W分解pGTP能量的方RNa一式从核内运输到细胞质中,并在sem家族的另个成员Dicer的作用下被剪切成约2-i125个核巧酸长度的双链mRNA。接着双链miRNA被解旋酶解开,形成成熟的单链miRNA分子。成熟的miRNA结合到RNA诱导-的基因沉默复合物(RNAinducedsilencincomplexRISC)中,形成非对称RISCg,复合物(asymmetricRISCassembly),该复合物结合到目标mRNA上而发挥转录后对mRNA降解或抑制翻译的作用。研究表明每个miRNA可有多个祀基一个基因进行调节因,而几个不同的miRNA也可W对同,从而使得送种调节一个网络可W利用miRNA来调节多个基因的表达、也可W通过几个miRNA来共同调节某个特定基因的表达。近年来许多研究发现miRNAs在糖尿病的发生发展过程中起了重要的作用。miRNAs在膜岛e细胞合成和分泌膜岛素中起重要的调节作用。早在2004年-375可W调节,人们首次发现膜岛细胞特异性表达的miR葡萄糖诱导的膜岛一素分泌m-。进步的研究显示iR375调节膜岛素分泌的机制不依赖于细胞内巧-离子信号的变化,因m化375不能引起细胞内巧离子浓度的变化。小鼠内源性m-缺失iR375将导致族岛目细胞的减少和膜岛素水平的降低,从而引起高血糖。m-iR因此认为,巧5不仅能够调控膜岛素的合成和分泌,而且影响膜岛目细胞一些的发育。体外实验发现葡萄糖刺激能够改变族岛e细胞中miRNA的水平,-a-在高糖情况下,m,这些miRNA绝大多数表达上调,如mi民124iR107及-miR30d--,其中R30d的过度表达可增加膜岛素基因表达30d,说明miR可能促一-进膜岛素的生成。而另个miRNA分子miR124a在膜腺的发育及膜岛e细胞分化过程起重要作用-a,研究表明,膜岛目细胞中miR124高表达在基础状态下II 博去学位论文可増加膜岛素分泌,而在高糖状态下则减少膜岛素分泌,其祀分子FoxA2能调-1-节PDx、Kir6.2和Sur1等多个与膜岛素合成及分泌相关的特异性转录因子的m表达。此外,iRNA与膜岛素在效应组织作用发挥有关。在膜岛素的主要铅组-肝脏及脂肪组织中,GK鼠与BN鼠(正常血搪对照)比较织糖尿病模型,-m-miRNAs表达有明显差异iR125amiRa的餓,最显著的是,预测分析提示125基因与糖脂代谢有关,提示miRNA与膜岛素在範组织中发挥作用有关。最近的研究发现在孕早期血清miRNA的表达可预示妊娠期糖尿病的发生,主要表-29a-222和m--miRiR132,miR29a通过作用于现在miR,的表达下降族岛素诱导基因1使得磯酸帰醇式丙丽酸錢激酶2的表达上调,葡萄糖生成增多。一连接母儿的界面胎盘作为唯,是母体与胎儿气体及营养成分等物质交换的器官,又具有内分泌的功能,因此成为研究妊娠期糖尿病发病机制的关键粗点。有许多与膜岛素作用密切相关的细胞因子如肿瘤坏死因子CU内脂素、脂连素等在GDM的胎盘组织表达发生明显异常,miRNA作为重要的转录后调控因子可能参与了上述过程。然而目前,关于胎盘组织中有哪些相关的miRNA表达异常W及异常表达的miRNA如何参与GDM的发病,国内外罕见报道。随着miRNA检测技术的发展,离通量、高质量、省时省力的第二代测序技术越来越多地应用到miRNA差异表达及功能的研究中,特别是研究者们将此技术与多种实验方法联合使越来越多的miRNA功能得到证实。本实验研究GDM的一般临床特点及胎盘组织的组织学变化,利用Illumina高通量测序平台来筛选GDM与正常妊娠女性胎盘组织中差异表达的miRNAs,-PCR)验证对得到的部分miRNA差异表达谱进行实时焚光定量PCR(qRT,借助生物信息学方法预测并巧步分析差异表达miRNAs的祀基因功能和通路,为深入探讨GDM的发病机制奠定基拙。第一部分GDM的临床特点及胎盘组织学改变目的:分析細M及正常妊娠妇女临床特点及各自胎盘组织病理学的变化,探讨抑M对胎盘结构和功能的影响。III 中文摘要方法;选取于2013年1月1日至2014年1月1日在广州医科大学附属省武警医院、南方医科大学珠江医院就诊并分娩的孕妇40例,均为粤籍汉族人并且相互之间无亲缘关系,将妊娠期糖尿病孕妇作为观察组(GDM组),随机选取同期无妊娠合并症或并发症的正常孕妇作为对照组。纳入标准为2013年世界卫生纪织(worldhealthorganizationWHO)妊娠期糖尿病诊断标准;排除对象,包括合并存在妊娠期高血皮疾病、原有糖尿病、先天性松脏病、双胎妊娠、早产、巧炎、甲状腺功能异常等代谢性疾病、产前发热等炎症急性期孕妇。收集GDM组及对照组的一般临床数据和血液标本检测空腹血糖、餐后血糖、空腹膜岛素、餐后膜岛素等指标,计算稳态模型膜岛素抵抗指数(HOMAJR)和稳态(HBCI)。模型下的膜岛细胞功能指数;取胎盘组织进行组织病理学检查结果:与对照组相比,GDM组空腹血糖、餐后2h血糖、餐后化膜岛素、糖化血红蛋白和HOMA-=4IR均明显升高,差异有统计学意义(依次为t8.(B6,户====-====0.000;t25J86,戶0.000;t109.543,户0.000;t29.072,f0.000;129.899,f=显低于对照组0.000);而GDM组空腹膜岛素、HBCI水平明,差异有统计====-学意义-t。(依次为t39.235,f0.00037.389,戶0.000);光镜下GDM舱盘姐织发生小动脉血管壁绒毛壁増厚,合胞体结节明显增多、合体膜形成等。统计分析显示GDM胎盘组织的结构变化与对照组相比差异有统计学意义(依222====二=8.0.00325.658户1.948户巧8,戶,0.0009,0.000)。次为义;义;义;结论:GDM者基础膜岛素分泌降低伴有膜岛素分泌的奈乱及膜岛素功能的抵抗,会导致胎盘组织结构变化、进而影响其功能。第二部分GDM胎盘组织miRNAs差异表法筛选分析一目的:通过新代Illumina高通量测序技术平台筛选并分析广东汉族妊娠期糖尿病妇女胎盘组织与正常妊娠妇女胎盘组织的miRNAs之间的表法差异。一方法:选取第部分收集到的GDM病例40例及正常对照40例。胎儿分娩后收集胎盘組织,用Trizol法进行总RNA的提取,经过质量和纯度分析鉴定合格后分别选取10个样本混合成GDM和对照组,采用逆转录法构建小RNA文IV 博击学位论文库,使用第二代高通量测序平台mSeq2000测序仪采用边合成边测序的方法对miRNA测序并分析结果。设定闽值大于2倍W上为上调0.5,小于倍为下调。结果;1从GDM组和对照组胎盘组织提取出质量和纯度合格的总RNA,cDNA20-35n并成功构建小RNA的文库。采用高通量测序得到长度为1t的小-mRNA片段ENA长21nt24ntiRNA量占所有小,其中文库数量最多的小度在,RNA总量的30%W上,最终获得洁净的片段超过10000000。将得到的片段与Gen沈ank及Rfram数据库比对去除其他小RNA筛选出miRNA的种类数达7000多种。GDM组的miRNA条目数及总量都要多于对照组。3通过样本两两比较分析,与对照组相比,发现GDM组有D8种已知的miRNA表达明显上调,包-------53虹化--1-153-1548細>5、1153〇1化955、118&1_5、]1括11口城巧2口11民37435口、----->m--5sa-29a3-o2-lP<01hsaiR1277、hmi民p、hsami民8893等。gratio?.0);pp,---m-16种已知iRNAs明显表达下调,如hsamiRl%化、hsamiR1246、----hsam-、samiR-(lrato<iR663ah7704等o2ilfO.Ol)。W上差异表达的g;m一miRNAs中包括了些己经验证在糖尿病发病过程中起重要作用的iRNA。Mireap软件预测出19种新miRNA,这些新miRNA均有典型的二级茎环结构,-><0在GDM组有9种新miRNA表达明显增高(lo2ratiol_P.01、6miRNAg,)种新-<-m表达明显降低l〇g2ratiolfO.Ol和4种新iRNA表达与对照组无明显差别(,)-<<>-llo2ratiolP0.05〇(g,)结论;通过构建GDM和正常妊娠妇女胎盘组织小RNA的cDNA文库并利用mumina高通量测序技术平台,对GDM妇女胎盘组织miRNAs进行高通量测序研究,结合软件分析发现妊娠糖尿病的胎盈组织miRNAs与对照组存在表达差异。除现有研究发现的154种己知miRNA,我们还发现19种新的miRNA、其中15种存在表达差异。第H部分miRNA差异表达结果的验证和報基因的预测及功能分析-目的:利用qRTPC民法验证高通量测序筛选出GDM与正常对照组胎盘组织中差异表达的miRNAs。对差异表这的miRNA进行祀基因的预测和功能分析。V 中文摘要方法:采用第二部分Trizol法提取得到GDM组和对照组的胎盘组织总RNAcDNA。-RTPCR,使用商品化的试剂含逆转录合成小RNA的通过q法、-Green染料采用Sybr,WRNU6为内参基因,对测序法初筛选出有明显表达差---------548am5-5、124、269异的hsamiRp、hsamiR%phsamiR6hsamiR1a的表达量进行检测。miRanda,targetscan,MireapH个软件预测miRNA作用的祀基因,并取H个结果的交集作为範基因预测结果,应用GO和KEGG数据库对预测的報基因的分子功能及通路进行富集分析,筛选GO及KEGG显著性差异的标准分别是尸<0.01、假阳性率(Falsediscoverrate,FDR)<0.05。y---结果:与正常对照相比,GDM组胎盘组织的hsamiR548am5p、-=--samR-5(1hi95.,户p明显升高,差异有统计学意义依次为户02080.000;=-=---4sam、sam-U69a表达明显降低t1.880,?0.000)hiR1246hiR,差异;而户==1253873f有统计学意义(依次为卢.60.000户.9,0.000),,;与测序结果一致。预测差异表达的miRNA靴基因数和範基因位点数在GDM组都要多于对-----m---照组。hsaiR548ain、hsamiR372、hsamiR374和novelmir22等预测到的祀基因有共同的部分。差异表达的miRNA勒基因GO富集分析显示送些祀基因的功能涉及到细胞増殖分化、大分子物质代谢、信号转导、免疫反应及糖尿病密切相关物质转运代谢等生物过程和功能。KEGG通路分析发现,GDM组KEGG通路的汇集的祀基因数量要多于正常对照组,差异表达miRNA对应的粗基因主要参与了肌动蛋白细胞骨架的调节、局部细胞粘附、细胞内吞作用、巧离子信号通路、趋化因子信号通路、Wnt信号通路、泛素介导的蛋白水解、膜岛素信号通路、细胞调亡、过氧化物酶体増殖物激活受体和脂肪细胞因子信号通路等。-m结论:RTPC民法确证通过髙通量测序得到的iRNA差异表达结果可靠。qGDM时胎盘组织m---发生iRNAs的報基因调节位点发生变化。hsamiR130b3、p------h化m----、、ovemriR3723p、hsamiR巧4b5hsamiR548am5和nli22等差pp异表达的miRNA交互作用调节糖代谢及膜岛素信号通路关键祀点;VI 博壬学位论文-----m-mnovelir14、novelir;l9和novelmir22等主要作用于过氧化物酶体增殖物激活受体通路中的脂质的合成与分解代谢调节、族岛素信号传导等。部分差异表达m。iRNA还参与了胎盘组织小血管的重构关键词:妊娠期糖尿病微小RNA胎盘组织祀基因预测KEGG通路族岛素信号通路过氧化物酶体增殖物激活受体VII 博去学位论文studondifferen村allexressedyypmicroRNAsinlacentatissueofatientsppwithgesta村onaldiabetesfromGuangdongHanoula社onppName:LiWeierv--HonSupicer:ProfessorCaiDeHonChenggABSTRACTGestational姐abetesmellitusGDM,definedasandereeoflucose()yggintol巧ancewithonsetorfirstKconitiondurinrenancexcludinthosewhomgg,pgygwerewithdiabetesrevioustoestationbutwerefirstlydianoseddurinregnancy.pgggpItis0打eofthemo巧commo打compKcationsofpregnancy.Theprevalencerangesfrom-e1.7%11.6%indiferento山ationsandwithdiferentdianosticcritriaused.ppgItwasreportedabout4%ofincidencerateinwesternworldwhileinChinaabout-w5%7%ofallrenanciessufferedfromGDMithincreasinattackrateearbpg,gyyyear.OfspringofmotherswithGDMarero打etosufferinadverseoutcomesuchpgasfetalrowthrestrictionfetalintrauterinehoxiaandevenstillbirthforfetusandg,yp^,iresiratory姐stresss打dromelowbloodsuarredbloodcellsincreaseddiseaseandpy,g,hihbloodbilirubininnewborns.AlthouhmostofthewomenwithGDMreturn化gganincreasedriskof打ormallucoset:oleranceshortlafterdeliverthehavegyy,ydevelopingtype2diabetesmeUitus(T2DM),metabolicsyndromeandcardiovascul泌disease.TheetiologyofGDMhasnotbeenclarified,classicallyitwasbeHevedthatinearlytrimesterbyincreasedfetalacquisitionofglucose,i ABSTRACTestrogenan过progestero打einsulinsecretionwasaugmentedresultinginherinsulinemiaatthesametimeasthelacentalhormonesecretionofcortisolyp,p,tesoenher-roeseronetrandotantiinsulinsubstancewereintocirculationleadingpg,g,化decreasedsensitivityofinsulinresponseintheeriheraltissue义Presentl,moreppyandmorestudiesshowthatlifestyle,betacell出sfUnction,inflammatoryfactorandadiocytokineswereinvolvedinGDMathoenesis.ppgM-icroRNAs(miRNA)areaclassofendogenousnoncodingRNAof2124nuceoeenerallinanilsandlantstherearebout2000kindsofltidgymap,sofar,amiRNAwerefoundandidentifieditisthemostabundantenereulatorin,ggoranismslainessentialrolesincellaotosiscancercelldifferentiationgyg,ppp,,rowthanddevelomentviralinfectionsinflammatorrocessetc.MiRNAenesgp,,ypg-maretranscribed化primarymiRNA(priiRNA)under化eactionofRNAolymeraseIIinthenucleusthencleavedbythemicrorocessorcomlexcontaininpppg-?meDrosha-theRNaseIlltypeenzieldina70nucleotidehairinstructuredyygprecursorre-sere-oed化ecpmiRNA).ThemiRNAwereexrttoytolasmwhere(pppptheyarefurtherproce化edbyanothermemberofRNApolymeraseIIIfamilyDicerform-ing2125nucleotidedoublechainmiRNAwhichwereunfoldedintomaturesinglechainmiRNAbyheUcaseandultimatelyboundinmo巧cases化theuniotheRNA-uc-cintranslatedrego打UTRftheiraretmRNAbtindedsile打()gygcomlexISC.A巧odatio打withtaretmRNAresultsi打eithertranslaticmp(R)greressionormRNAderadation.EachmiRNAcanhavemultiletaretgenesandpgpg,severaldiferentmiRNAcanalsoactonthesameenereulation,reulationwhichggg,makesthiskindofnetworkreulatemultileenesbamiRNAorthrouhseveralgpgygo-miRNAcoreulaeonesecificeneexressiontgtpgp.Recently泣lotofmiRNAsweirefound化beinvolvedindiabetespathogenesis.Firstly,miRNAwasfoundtoreulateinsulinsecretioni打betacell.I打2004isletg, 博壬学位论文secm-etpificmiRNAiR375wasshowntonegativelyregulatinsulinsecreion.overexress-ionfmiR375doesnoaffecadenosinerihoharoducionpotttpspteATPt()p,2+northeincreaseinintracellularCatriggeredbyluco化butitdoesafect过lateg,stepintheinsulin化cretorathway.I打vitroluco化stimulationafectsmiRNAsyp,g-m4--exressioninbetacellincludiniR12a,miR107andmiR30dwereincreased.p,g-ressonm-MiR30doverexpitriggersinsuline打eexressio打indicatinthatiR3Gdgpgmaromote-ypinsulinproduction.Overexpressio打ofmiR124过wasshown化modulatetheexpressionofseveralcomponentsdirectlyorindirectlyoftheexocytoticmachinery.Thiscorrelatedwitiianincreaseinbasalinsulinreleaseandadecreaseininsulinexocytosisintheresenceofsecretaoues.Inlaterstudoxa2pggy,Fwa-sidentifiedas泣directtargetofmi民124a.IndeeddownstreamFoxa2taret,gene--sincludintheATPsensitiveK1channelsubunitsKir6.2andSur1andtheg,g,-m-transcriptionfactorPdx1weredownregulatedbyiR124a.Secondly,miRNAsplayanimportantroleininsulineffectineriheraltissue.Globalrofilinofpppgreveaarkedu-miRNAsresentinliverandadiosetissuesledamreulatio打ofpppg--miR125ainhyperglycemicGKratscomparedwithnormoglycaemicBrowns-tNorwatrains.Comutatio打alredictionssuestthatmiR125过oentiallytar巧yppggpggenesrelatedtoglucoseandlipidmetabolism.Morerecently,astudyonserumm--iRNAsshowsthattheexressio打levelsofthreemiRNAs(miR132miR29过andp,m-iR222weresinificantldecreasedinGDMwomenwi化resectto化econtrols)gypt-insimilarestationalweeksinaddiion,theknockdownofmiR29过couldincreaseg,n-ndubIsulininducedgene1Unsig。expressionlevelassequentlythelevelofPhoshoenolruvateCarboxyKinase2PCK2whichKulateluco化metabolism.ppy()ggThelacentaastheonlyinterfaceconnectinmotherandfetuslasacentralpg,pyroleinovemi打thelocalcirculatorsstemandisanimortanthormonesecretion,ggyyporganthusbecomesthekeytaretforresearcho打athoe打esisofGDM.Manygpgiii ABSTRACTcytokines化atcloselyrelatedtoinsuli打actionwerediferentiallexressedsuchasyptumornecrosisfactoralpha,visfatinandadiponectin.HoweverrarereportonmiRNAsexpre巧io打rofileandtheirrolesinGDMwasdescribed.pW地化edevelopmentofmiRNAdetectio打techniques,highthroughputhigh,ua-tqlityandtimesavingapKcationofsecondgeneraionseuencinwasusedtopqgmiRNAexpressionprofileandfunctionexploration,especiallycombindwith*multilemethodsmoreandmoremiRNAsftinctio打weieverified.pThisstudyis化investiateenerallclinicalcharacteristicsandhistoloofggygy-lacentatissuefromGDMusinIlluminahithrouhut化uencinlatformtop,gghgpqgpexplore出ferentexpressionprofileofmiRNAsbetweennormalcontrolandGDMplacentabyquantityrealtimePCRtoverifythedifferentialexpressionofmiRNAs.BymeansofbioinformaticstargetgeneanditsfUnc巧onofdiferentiallyexpr的sedmiRNAwereanalyzed化rovidin打ewinsihtstounderstandGDM.,pggChaterIClinicalfea化resandhistologyoflacentatissueinGDMppAim:Tocompareclinical挺aturesbetweennormalcontolandGDMpatientsandlacentalhistologychangesbDM.pyGMethods:80caseofrenantwomenwithGDMwererandomlselectedfrompgyArmedPoliceHospitalAfiliated化GuangzhouMedicalCollegeandZhujiang巧巧Ho*spitalofSouthsmMfediaalUniv6isityinJanuaryI2013tolanuary12014,normalrenantHanwomenfromGua打don\¥1化〇山comlicationsin化esamepgggpperiodwereenrolledascontrol.Theinclusioncriteriaisbasedondiagnosticcriteriaproposedbyworldheal化organizatioriin2013.Excliulingobjectsi打eludewith化epresenceofhypertension,gestationaldiabetes,congenitalheartdisease,prematuredelivery,twinpregnancy,hepatitis,thyroiddysfimetionandothermetabolicdiseases,aswellasacutehaseofinflammation.Generalclinicaldatawasrecorded.Bloodpsamplewascollectedtodete巧fastingboodlucoseFBGostrandialbloodlg(),pp 博壬学位论文luco化fastinbloodinsuli打FINSandostrandialbloodinsulinwithcalculationg,g()ppoft-insulinresistanceindexbyhomeostasismodelofassessmen(HOMAIR)andHOMAP乂ellftinctionindex(HBCI.Placentaafterdeliverwasobtained化)ypathohistologicalexamination.Results:Comparedwithnomalcontrolgroup,levelsofFBQ2hpostprandialbosranan-weloodluco化2htdialbloodinsulindHOMAI民resinifican讨g,ppgy====h-=ihersuccessivelt48.036,戶0?000t25.586,/M).000t109.543,戶0?000g(y;;;====t29.072户0.000t29.899,戶0?000whileFINSandHBCIinGDMrouwere,;);gp^==sinificantllowerthannormalcontrolrou(successivel8.538,P0.003gygpy^;^^====25.658,P0.00019.948,P0,000.UnderlihtmicroscoedifferenceinX;x)gp,pathologicalchangesofplacentalbetweennormalcontrolpregnancy(NTP)andGDMrouwassinificant:thicknessofV姐ous,numbe巧ofthelacentalvilliwithgpgpsyncytialknotsandroliferationofctotrohoblasts.pypConclusions:GDMprenancieswereshownwithdecreasedbasicinsulingsecretion出sorderedinsulinflmctio打whichcouldlead化histologicalchangesofacenasanimalfuniplttisuedtscton.Chap化rIIScreeningdifferen村alexpressionofmkorRNAsinplacentabetweennormalcontrolandGDMAim:UsinghighthroughputsequencingtechniqueofIlluminaplatform化exploirediferentialexpre巧ionrofileofmiRNAsbetweennormalcontrolandGDMpplacentatissue.Methods:35casesofGDMand35casesofnormalcontrolwereselectedassubects.PlacentawasobtainedafterdeliverfollowedbytotalRNAextractionwi化jyTrizol.5samplesoftotalRNAwasrandomlyickedandmixedasGDMandnormalpcontrolrouresectivelyfornextste,miRNAlibraryofGDMandcontrolwasgpppbuildbyreversetranscritionmethodandusedforinvestiationofexressionofpgpV ABSTRACTvariousmiRNAsbhihthroughputsequencing.Overexpressionisdefinedasmoreygthantwicethresholdandle巧thanhalfthresholdasdecreasedexpression.Results:PurifiedtotalRNAwasextractedfromplacentaandmiRNAlibrary*constructeransonomrawaeewereoverwassuccessfully:ed.Afttri巧frdtathi10000,--NA000cleanreadsw地2124ntlongsmallRthemostamonwhichmiRNAsweregover30%ineachrou.AfterremovalofotherRNAbcomarisonbetweenRfamgpypandGenebankdatabaseover7000miRNAspecieswereaccounted.PatientswithGDMhad138knownmiRNAshigherexpressionthancontrolgroupincluding--------m---miR%-m--hsamiR548a5h犯miR29ahsa5hsamiR3725hsaiR374a5、p,,,p,p---->hsami民-5hsamiR889-3lo2-raiol?<0knownmiRNAsin口77t.01.16pp(g,)-_c-m-GDMwerelowerexressedthancontrolsuhashsaiR1269ahsamiR1246p,,,--<--m--<hsamiR663ahsaiR7704lo2ratiolP0.01.Someofdifferentiall,(^g,)yexpressedmiRNAsabovehavebeenverified化playimportantrolesininsulinresistance,thegenerallyknownkey1:odiabetes.27novelmiRNAswereredictedbpy*-o>Mireawithin9overexressio打lo2ratil户<0.016decreasedpp(g:),-exressonorato<-'<0?0!and4eualexressionofroucomarediI2ilGDMp(g,)qpgppwithnormalcontrolrou.gpConc-ttsetlusions:HighhroughpuequencingofmiRNAxractedfromlacentap-tissueofatientswithGDMwasfirstlanalzedthroughconstructincDNApyyglibraryofmiRNAanditisshownabnormalexpre巧io打of泣largenumberofmreaedoniRNAsamonsomeofwhichcouldbelttisulinresistance.,gChapter打IValidationofpartialdiferentiallye邱ressedmiRNAsandtheirtargetredictionandfunctionanalsispy--t-m---Aim:Tovalidateheexressionlevelsofhsai民548am5hsamiR955pp,p,---m-trhsaiR1246andhsamiR1269泣inlacentatissuefrommorenormalconolandpGDMat-pientsbyuantitrealtimePCRand化predicttareteneofdiferentiallqy^ggyvi 博壬学位论文exressedmi民andanalyzethdrftmctio打.pethods-M:cDNAwassynthesizedfromtotalRNAextractedbyTrizolusing-commercazedrevonkeexressnofam--iliersedtranscriptiit.ThpiohsiR548am5p,---m----hsaiR955hsamiR1246andhsami民1269aweredetectedbuantitp,yqyreal-iithb-reeRNU6innlantmePCRwSyrGndyeandasercontro.MiRda,TargetscanandMireapwereusedforpredictingtargetgeneofdiferentiallyexpressedmiRNAandtakingtheintersectionasfinalresults.EnrichmentanalsisofyGOandKEGGathwabonlinedatabasewasaUedformolecularfunctionandpyypppathwaysummarizationoftargetgenerespectively.CriteriaofscreeningGOandKEGGsinificancewerePvalue<0.05andthefalseositiverateFDR<0.05.gp()-m-Results:ComaredwithnormalcontrolexressionoflacentalhsaiRp,pp548am-5ands-m--sncanncreasednrouwerencephaiR955iifitlyiiGDMithdifpggp,=-===at-stisticallsinificant(successivelyt10.208,P0.000;t14.880,P0.000)yg;=---miRanda-mi泣hsa1246hsR1269wassinificantllowersuccessivelt12gyy.653,(===戶0.000t8.973戶0.000inGDMrouthannormalcontrolallofwhi油were;,)gp;consistentwhhsequencingresults.Muchmorenumberoftareteneandtaretggggenelociwaspredictedofdifere打tiallyexressedmiRNAsinGDMgrouthanpp打ormalcontrolgroup.GOannotatio打巧suitsoftargetenesshowedthat:taretgggeneswereinvolvedincellproliferationanddifferentiation,macromolecular*metaboKsmsinaltransductionimmuneriabeteilatedsubstance,esonseanddseg,ptransportationandmetabolism.InKEGGpathwayanalysis,targetgenesofdifere打tiallyexres化dmiRNAswerefound化beinvolvedinactinctoskeleto打pyreulation,localcelladhesionendoctosisintracellularcalciumsinalinathwasg,y,ggpy,na-chemokinesinalinathwayWntsilinathwaubiuitinmediatedggp,ggpy,qnrteo-lsistheinsulinsinalinathwaaotosiseroxisomeroliferatorpy,ggpy,pp,ppactivatedreceptorsandadipocytokinesignalingathway.pvii ABSTRACTConcststeo打ofm-tlusio打s:ReulofdisinctxpressiiRNAbyhighhrouhutgpseuencinofmiRNAswerereHable.WhenGDMwasoccurredbin出nandqg,gregulatorysitesofmiRNAscouldbevariedinplacentatissue.Targetgenesof出ferentiallexressedmiRNAswereinvolvedincellroliferationandyppdfferentiationmacromolecularmetabolismsinaltransductionandimmunei,,gresonseetc.Calciumsinalinathwainsulinsinalinathwaaotosisandpggpy,,ggpy,pperoxo-ttisomeroliferatracivaedrecetorslocalizedcdladhesio打andchemokineppp,sinalinathwaslaimortantrolesinathoenesisofGDMinwhichggpypyppg,--m----diferentiallyexpr的sedmiRNAssuchashsaiR3723p、hsamiR548am5pand-emir-arekedotsofnovl22tgtyinsulinsinalingathwaandlucosemetabolismgpyg,----mttandnove^mirl4、nove^mir19andnovelir22taretkedosofPPARsahwaygypregulatingliidsnthesisandcatabolismandinsxilinsignaltransduction.pyKeywords;Gestationaldiabetes,placenta^microRNA,taretgenerediction,GQgpenrichmentKEGGpathwainsulinsinalinathwaeroxisome,y,ggpy,pro-pliferatoractivatedreceptorviii 博击学位论文目录摘要IABSTRACTi煎胃1一一第部分GDM的般临床特点及胎盘组织病理学分析71欄71巧振73鄉94W论11参考文献13第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析..161欄162方&193结S294職54参考文献57第H部分miRNA差异表达结果的验证和铅基因的预测及功能分析611刪611巧法623结果674職90参考文献98全文总结104文献综述107i 124Pit录攻读学位期间成果119致谢124原创性声巧及版权使用授权说明126 博壬学位论文前言(estationaldi油etesmellitusGDM)是指妊妊娠期塘尿病g,娠期发生或首WP1次发现的糖耐量异常,但不排除糖类不耐受在妊娠前已经存在的可能性,因此不包含部分妊娠前已患有糖尿病但产检时首次被诊断的患者。1964年‘0s山livan等首次对该病进行描述,1979年世界卫生组织(WHO)将GDM列一一为糖尿病的个独立类型。GDM是妊娠期常见的并发症之,对母儿的影响大,GDM孕妇产后发生临床糖尿病的危险性明显増加,易造成胎儿羊水过多、死产、难产、巨大儿、胎儿宫内缺氧及新生儿呼吸窘迫综合症等,而GDM持续増长的流行病学趋势已构成严重的世界公共卫生问题,是现今威胁孕产妇及子一个重要疾病一代健康的。GDM的发病率因种族不同和采用的诊断标准不统,W%-世界各国报道相差悬殊.11,不同人群的发病率有差异,范围在17.6%之间,W4%左右WGDM发病率在5%-7%如欧美国家的发病率在,我国调查结果显示,并呈逐年上升趋势。对于GDM的病因和发病机制,虽然经历了无数学者的研究和努力,至今仍不甚清楚。经典的观点认为,妊娠早期因排糖量及胎儿获取葡萄糖量增加,雌激素、孕激素分泌增加,使膜岛素分泌增多,导致髙族岛素血症,同时由于、、胎盘分泌的皮质醇雌激素孕丽等多种对抗族岛素的激素,导致周围组织对膜岛素反应的敏感性下降。若膜岛素分泌不足不能补偿膜岛素抵抗(IR)将。、引起糖耐量异常甚至糖尿病的发生近些年来,随着分子遗传学分子免疫学、分子生物学和临床医学的发展,,对本病病因学的研究愈加深入认为GDM可一能是多种因素起作用而引起的种疾病,其发病机制可能与遗传、生活方式、妊娠膜岛素分泌相对减少、族岛素抵抗程度增加、组织对膜岛素敏感性降低、膜岛素受体缺陷、、膜岛素受体结合和受体后信号传导障碍脂肪因子、炎症等因素有关。cro-微小RNA(MiiRNA,miRNA)是长度为1925个核巧酸的非编码单链RNA分子,具有高度的保守性、表达多样性和基因簇集排列的特点,能够特异1 前言祀向信使RNA(mRNA)并通过对mRNA剪切或转录后抑制的机制发挥重要的调节功能W。首先基因组DNA在RNA聚合酶II的作用下产生原始miRNA-r-(rimiRNA)。然后imiRNARNA面(RNase扭)roshap,p被内切酶家族中的D-m-在细胞核内加工成约70个核脊酸的前体iRNA(premiRNA)。这些premiRNAmExortn-5被pi蛋白分解GTP能量的方式从核内运输到细胞质中,并在一RNase阻个成员Dcer-25个核巧酸长度的双家族的另i的作用下被剪切成约21链miRNA脚。接着双链miRNA被解旋酶解化形成成熟的单链miRNA。成-熟的miRNA结合到RNA诱导的基因沉默复合物(RNAinducedsilencing9合物[]comlexRISC)中,形成非对称RISC(asmmetricRISCassembl)p,复yy,该复合物结合到目标mRNA上而发挥转录后调控作用。每个miRNA可W有多一i个祀基因,而几个不同的mRNA也可^对同个基因进行调节,从而使得送(一个种调节网络可利用miRNA来调节多个基因的表这、也可W通过几个tWmiRNA来共同调节某个特定基因的表达。miRNA在人类基因組中只占整个基因组基因总数的2%左右,但可能有超过30%的基因受microRNA调控近年来的研究发现miRNA在糖尿病的发病过程中起T重要的作用。miRNA2004Po在族岛P细胞分泌中有重要的调节作用。早在年,y等首次发现膜岛一特异性表达的可^调节葡萄糖诱导的膜岛素分泌,进步的研究显示其机制与直接影响膜岛素胞吐作用有关,而与葡萄糖代谢及巧信号通路无改变。一m--Myotrophin被证实是iR375的个作用祀点,miR375可W直接结合到’Myotrophin的3非翻译区,从而抑制Myotrophin基因的表达。通过小干扰s-RNA(iRNA)抑制Myotrophin,可W模拟miR375影响膜岛素胞吐,从而抑制膜岛素分泌。Tang等发现葡萄糖刺激能够改变膜岛P细胞中miRNA的水平,-m--在高糖情况下,这些miRNA绝大多数表达上调,如iR124a,miR107及miR-30dR30d-,其中的过度表达可增加膜岛素基因表达,说明m化30d可能促进膜岛素的生成s-a。Lovi等研究表明,族岛P细胞中miR124高表达在基础状态下可增加膜岛素分泌,而在高糖状态下则减少膜岛素分泌2能,其範分子FoxA2 博去学位论文--调节PDx1、Kir6.2和Sur1等多个与族岛素合成及分泌相关的特异性转录因子itqHW。A的表达此外,miRN与膜岛素在效应组织作用发挥有关。errera等发现在膜岛素的主要範组织-肝脏及脂肪组织中,GK鼠与BN鼠(正常血糖对照一一miRNAs表达有明显差异m-a是唯组)比较,,iR125个在肝脏与脂肪组织中表达均呈显著差异的miRNA。miRJ25a的鞭基因涉及到丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,该通路在糖尿病时被激活,提示miRNA与膜岛素在靴组织中发挥作用有关。膜腺发育过程中各型细胞的发生依赖于基因表达的连续性变化,miRNA可W功过转录后沉默基因而限制基因表达,从而在膜腺发育中发iltl挥调控作用。Zhao等研究表明,在孕早期血清miRNA的表达可预示妊娠期---1111民2931111反222311<11111艮132糖尿病的发生,主要表现在的表达下降,进而通,过调节膀岛素诱导基因。1和蛋白激酶2的表达调节葡萄糖的代谢一一、胎盘是种多功能的器官在胎儿发育中发挥中多种功能,作为唯连接母儿的界面,对母体与胎儿的气体及营养等物质交换起决定性作用。由于其特殊的位置,胎盘可能会受到两个循环中激素、细胞因子、生长因子的调节影响;同时,它也能产生相关分子W影响母体和胎儿,因而对研究GDM发病机制来一-说个关键组织器官。人类胎盘表达几乎所有的细胞因子,包括如TNFa、抵—istW且发生GDM时多种细胞因子表达异常。相对于机体的抗素和内脂素,并。其他组织,胎盘表达高水平的膜岛素受体表达的部位随着发育而改变。在妊pq娠的起始阶段,表达位于合体绒毛膜,在后期主要位于内皮层。这提示母体怀孕初期到胎儿成熟过程膜岛素依赖过程的变迁。膜岛素受体的时空改变与功psi能平行,因为膜岛素诱导的基因表达在开始的妊娠滋养细胞最高。在终末期,膜岛素在内皮层的作用强于滋养层。这对于普通、特别是GDM怀孕妇女来说非常重要,因为胎儿高膜岛素血症会影响胎盘内皮层。GDM发病机制中可能有多种胎盘姐织的细胞因子及膜岛素信号通路异常相互作用的参与。基于H设e高通量测序技术的小RNA数字化分析,采用边合成边测序q二一seuencinbsnthesis,泌S),可减少因级结构造成的段区域的缺失。并(qgyy3 前言具有所需样品量少,高通量,高精确性,拥有简单易操作的自动化平台和功能一强大等特点,次性获得数百万条小分子RNA序列,能够快速全面地鉴定该物种在该状态下的小分子RNA并发现新的小分子RNA,构建样品之间的小分子RNA差异表达谱,为小分子RNA功能研究提供有力工具。本实验通过高通量测序技术对GDM患者和妊娠期正常女性胎盘组织miRNA的表达差异研究,W得到GDM患者胎盘组织miRNA表达谱,运用实时定量PC民对测序筛选出差异表达的miRNA进行验证,结合生物信息学方法预测差异表达miRNA的帮基因并分析其功能,为研究GDM的发病机制奠定基础。参考文献1AmericanDiabetesAssociation.GestationalDiabetesMellitus.DiabetesCare.[]su-200427lel):8890.,(pp口]MetzgerBE,OrganizingCommittee.Summaryand化〇〇111111611(1&巧〇11ofthe了hirdIntraationalWorkshopConfemceongestationaldiabe把smellitus.Diabetes.1991,40-:197201.[3]SchneiderS,BockC,WetzelM,etal.Theprevalenceofgestationaldiabetesinadvancedesrin-economi.JPeatMed.2012405:511520.,()4AmericanDiabetesAssociation.Dianosisandclassificationofdiabetesmellitus.[]gD-iabetesCare.200427:S5S10.,5王林琳404-红读.妊娠期糖尿病研究进展.新医学.2009:271273.[],侯,()6BartelDR.MicroRNAs:enomicsbioenesismechanismndfunction.Cell[]g,,g,a,2004116:28^巧7.,ck-7BohnsaMTGzalinskiKCorlichD.Exorin5isaRanGTPdeendent[],p,pp-oea-mdsRNAbindingprtinthtmediatesnuclearexortofreiRNAs.RNA2004pp,,-102:185191.()4 博壬学位论文閒KimVN,HanJ,SiomiMC.BiogenesisofsmallRNAsinanimals.NatRevMole-C:llBiol.20091021261巧.,()?-PratAJTheRNA-MacRaeIJinducedsilencincomlex?过versaileene.t巧],gpge-silencinmadiinJBiolChem.20092847:1789717901.g,口)M-10irandaKCHunhTTaYetal.Aatemb狼edmethodfortheidentification[],y,y,pofmicroRNAbindingsitesandtheircorrespondinheterodulexes.Cell.2006126gp,6-:12031217.()11erezikovEGuievVvandeBeltJetal.Phloeneticshadowinand[],,y,yggcomutat-ionalidentificationofhumanmicroRNAenes.Cell2005120:2124.pg,,。)sso打eet-12oMN,EliaLKrutzfldtJtal.AancreaicisletsecificmicroRNA[巧y,,ppKu-latesinsulinsecretion.Nature.2004432〇14:226230.g,(7)aanaencao打ofuco-ued;3TanXMunianL巧l.Idtifitilserelat"]g,pp,TgQggm-iRNAsfrompancreaticpcellsrevealsaroleformiR30dininsulin?anscron-triti:p.RNA.2009152287293.,()v*"WLois巧GatescoSReazziR.Reulationoftheexiessionofcomonentsof,ggppicmineili-secreicellsbicrsBiolBtheexocytotachrofnsuntngmoRNA.Chem.20Gyy,3893-:305312.()khNRav-15arouierMALoderML巧alMicroRNA124areulatesFox2巧,[,,gexresstio打andintracellularsinalininancre过tic乂elllines.JBiolChem2007pggpp,,27-282:巧57519588.()-aove16HerreraBMLockstoneHETalorJM,etal.MicroRNA125isrexressed[],,ypini打sulintargettissuesinaspontaneousratmodelofType2diabetes.BMCMedGenomics20092:54,,y)C化anea-17ZhaoDonJ,tl.EarlsecondtrimesterserummiRNArofilin[],ggT,ypgred-ictsestationaldiabetesmellitus.PLoSOne.201168^392523933.pg,()ouh-"^GgianMTOlivaKGeorio打HM巧al.Glucoseinducedreleaseoftumor,:g,5 前言-annecrosisfactoralhafromhumanlacentaldadiosetissuesinestationalpppgd-iabeesmelliusDiabetM11811:巧1927tt.ed.200(.,)19周月統蒋荣珍resistin[],宋婚等在妊娠期糖尿病患者胎盘组织的表达及意-义观代妇产科进展:.2008173161163.,()[20]罗佳茜,刘兴会,张力,等.Visfatin在妊娠期糖尿病患者胎盘组织中的表达-:及意义四川大学学报(医学版).2011422204207.,()21KleiblovaPDostalovabIBartlovaMetal.Exre泌adiokinesand[],,,pionofpestrogenrecetorsinadiosetissueandlacentaofatientswithestationaldiabetesppppg-llitus.MolCellEndocrinol.20103141150156.me:,()2的oeHartmannM,JonesCJetal.Locationofinsulinrecetorsinthe[巧DyQ,p--lacentaanditsroenitortissues.MicroscResTech.l99738l:6375.ppg,(巧23HidenUMaierABilbanMetal.Insulincontroloflacentaleneexression[],,,pgpshifsfrommoherfoeuverhecouT化reanciloia:tt化tsotofp.Dabeto.200649gnyg,。)-123131.6 博壬学位论文第一部分G一DM的般临床特点及胎盘组织病理学分析1材料1.1研究对象:研究对象拟选取于2013年1月1日至2014年I月1日在广州医科大学附属武警医院、南方医科大学珠江医院就诊并分娩的孕妇40例,均为粤籍没族人并且无亲缘关系,将妊娠期糖尿病孕妇作为观察组(GDM组),随机选取无妊娠合并症、并发症的正常孕妇,作为对照组。纳入标准为2013年世界卫生组织(worldhealthorganization,WHO)妊娠期糖尿病诊断标准:口服葡萄糖耐量试验前禁食至少8h,试验前连续3d正常饮食,5min内口服含75g葡萄糖液体300ml1、2h3,分别抽取服糖前及服糖后的静脉血:服糖前及服糖后1、2这m一项血糖值应分别低于5.1、10.0、8.5mmol/L92、180、1巧/dl,任何项血(g)糖值达到或者超过上述标准即诊断为GDM。排除对象包括合并存在妊娠期高血压疾病、原有糖尿病、先天性也脏病、双胎妊娠、早产、肝炎、甲状腺功能异常等代谢性疾病、产前发热等炎症急性期孕妇。1.2主要试剂耗材血糖检测试剂盒(葡萄糖氧化酶法)检测试剂盒来自上海荣盛生物技术公司,族岛素检测盒(化学发光法)来自雅培贸易(上觀有限公司,氯化钢、二甲苯、冰醋酸、苯酪、无水己醇、甲醇、碳酸氨钢、盐酸、艺二胺四乙酸钢等购自广州化学试剂厂,均为化学纯。2方法2.1全身体检所有受试者脱鞋、免冠、测定身高、体重、精确到0.1cm和OJkg,由专人2m=测量。孕前体重指数(Bodyassindex,BMI)体重(kg)/身高如),指确定怀孕后一W第次产前检查巧-口孕周测量的BNfl。)2.2血;5l2ml加肝液标本的采集与处理检查当日晨,抽取空腹时静脉血m,7 一一第部分GDM的般临床特点及胎盘组织病理学分析一m素抗凝,室温下静置小时,经2000r/in,离也lOmin,取血浆采用葡萄糖‘氧化激酶法测定血浆葡萄糖的含量;另外3ml血不加抗凝,将血样在37C水中赔育lOmin,用3000r/min的转速离也15min,取出上层的血清,按照检测的标°-20C冰箱储存备用保存成批测定空腹膀岛本需要量分装试管,膜岛,密闭并置素的测定采用化学发光法。餐后2h血糖、餐后比膜岛素和餐后2h族岛素的标本检测同上处理。所有的检测均由医院检验科完成,严格按照《全国临床检验操作规程(第3版)》进行实验。膜岛素抵抗指数采用稳态模型(Homeostasismodel巧=xassesmentltHOMA-FPGFINSsinsuinresisanceIR/22.5,估计夕h周组织膜岛,)素抵抗程度,由于该指数呈偏态分布,故取其自然对数统计分析。计算HOMA=HOMA-HBCIcellfunctionindexIHBC20X膜岛口细胞功能指数(p,),W-FINS/FPG3.5,评价膜岛e细胞分泌功能。()2.3胎盘组织的获取胎盘的采集:胎盘娩出后,立即在无菌条件下,取母体面中央约1.0X3l.Oxl.Ocm的胎盘组织,避开梗塞及巧化化,冰无菌冰生理盐水冲洗后,吸去一水份,分别用锡泡纸包好标记,部分置于标本容器内甲醒固定、用于组织病‘一--理学研究,15min,80C冰,另部分立即置于液氮罐中放置l〇后取出置于箱备用。2.4胎盘组织的形态学观察:在胎儿、胎盘娩出后,8小时,HE,,在胎盘的中央带取材甲嗟固定4染色光镜观察组织形态学变化。HE染色方法:①10%福尔马林固定4化后,将标本作常规石蜡包埋,在标本的中间段连续切8张,厚约5.0um。②切片常规用二甲苯脱蜡,经各级乙醇——-"—至水洗5m5艺醇2m*:二甲苯in二甲苯IIinin100%in%%己醇Imin(I)()——80%乙醇Imin75%乙醇Imin蒸馈水洗2min。③苏木素染色5min,自来水冲洗。④盐酸乙醇分化(提插数下)。⑤自来水浸泡15min或温水约约50(‘立醇C)5min。⑥置伊红液染色2min。⑦常规脱水,透明,封片:95%(I)lmin8 博壬学位论文一m——-?二甲95%乙醇llin100%乙醇Imin二甲苯石碳酸(3:1)苯(I)lmin(U一二甲苯中性树脂封固。2.5统计分析.x±S表示所有检测结果采用SPSS110软件进行分析,计量资料,正态!^分布样本的两两比较采用t检验,非正态分布的样本两两比较采用非参数检验;计数资料采用卡方检验.05,八〇差异有统计学意义。3结果一3.1GDM与对照组么间般临床特点的比较在匹配年龄、孕周、孕前身体质量指数及分娩前身体质量指数后,与正常妊娠妇女相比,GDM组临床实验室指标包括空腹血糖、餐后2h血糖、餐后2h-膜岛素、糖化血红蛋白和族岛素抵抗指数(HOMAIR)均明显高于正常对照组,==4800000==-:86043差异有统计学意义(分别为t.36,户.;t25.5,/M).00t109.5,;==292==卢0.000t.07,尸0.000t29.899,卢0.000)空腹膜岛素、膜岛素分;;;而泌功能指标(HBCI)在GDM组明显低于正常对照,差异有统计学意文(分别=-片0=-=为t39.235,.000t37.389,P0.000)(表LI)。提示GDM者基础膜;岛素分泌降低、同时伴有族岛素分泌的奈乱及族岛素功能的抵抗。表M两组孕妇临床数据的化较(J+^y)Table1-1comarisonofclinicaldatabetweennormalcontrolandGDM^+sp() ̄检验计量指标正常对照组GDM组p值^n==(40)(n40)-年龄(岁)克±5.68±10.6870.49424.9化1.9324.98-无±5276477.4孕周(天数).1013.60275.0212.871.014孕前BMk/m2201.1...45±220.55±0.9604500654(g)分娩BMI(kg/m2)x±s27.96±0.4628.12±0.641.3040.196mmol/Lx±s4.1±.FBG.70±057.360.32480360.000()mmo文±5±0.±.5餐后化血糖(l/L)7.54399.810.4125860.000-FINSmIU/Lx±s18±07...11.31540±02439.2350.000()9 第一部分GDM的一般临床特点及胎盘组巧病理学分析2mI7-U/Lx±s6.41±1.62.12±0,331094餐MNS96.530.000()HbAlc(%)5.60±0.167.36±0.35巧.0720.000-IR克±53.78±0.14.04±0.23巧.8990HOMA5.000HBCI+55-X30.45±37.2080.37巧.0937.3890.000*计量资料用两独立样本t检验。32胎盘组.织病理学观察光镜下观察GDM组胎盘的病理改变主要为:绒毛水肿,干绒毛小动脉管壁增厚,,,管腔狭窄合体细胞结节増多细胞滋养叶细胞及血管合体膜形成增力口;对照组未见明显上述病理改变(图1)。对比GDM和对照组胎盘组织的病理学变化发现,GDM组的绒毛管壁增厚、合体细胞结节增多及血管合体膜形成22==(.538户0.003=25.658明显要多于对照组,差异有统计学意义分别为X8,,;x2f===-0.000;19.948,戶0.000)(表12)。义J於為窜^巧10 博去学位论文图1光镜下胎盘组织HE染色图片(400X)A为对照B为GDMFurePlacentatissuewithHEseninundert-mcroscoeig1iglighip(400X).ArepresentsnormalcontrolgroupBreresentsGDMrou.,pgp表1-2两组孕妇胎盘组织病理变化比较T-2Hable1isltli:opahoogcaldifferencesbetweentworousgp分组检验里—-指标戶值7^正常对照組(%)GDM纳(%)X是25.0;2357.525.6580.000合体细胞结节増多()()否3895.01742.5()()绒毛管壁增厚是19.:!巧(56.58.5380.003())否10巧0.9)30(43.5)15.63.919.9480.000合体膜形成是(引巧()否18巧4.722(36.1))2*计数资料用X检验。4讨论一膜岛素抵抗恤suesistance1民linr,)是指定量的膀岛素浓度不能影响预计的W于营养物质代谢和在铅纪织(主要指肌肉、脂肪和肝组织)的生物反应。Burt24?28周快速增强19%年首次提出妊娠期存在膜岛素抵抗的观点,并于孕,32 ̄34周达高峰,胎盘娩出后逐渐消失。正常妊娠期间,最主要的代谢变化是对抗膀岛素作用的增加及巧脏、肌肉和脂肪组织对族岛素敏感性的下降,尤其11 一一第部分GDM的般惦床特点及胎盘组织病理学分析45% ̄80%是巧娠晚期对肤岛素敏感度明显下降。膜岛素抵抗是妊娠期生理性的WW代谢变化。Kautzky等的研究也证实:在妊娠晚期出现不同程度的血基础膜一岛素水平、C肤水平的增高和膜岛素敏感性下降。些研究者认为,GDM患者""""一生理性化二化。存在两种,是正常妊娠妇女妊娠晚期表现的,是慢性化后者存在于妊娠前,妊娠中晩期表现明显,并延续至产后,此种患者易发展为7[:>2型糖尿病。中国学者研究同样发现,GDM患者化程度显著超过正常妊娠妇女,超过妊娠晚期生理性化,提示有慢性化。随着妊娠周数增加,GDM患者W一1民指数逐步升高。现在般认为,妊娠早期因排糖量及胎儿获取葡萄糖量増加,雌激素、孕激素分泌增加,使族岛素分泌增多,导致离膜岛素血症,同时由于胎盘分泌的皮质醇、雌激素、孕丽等多种对抗膜岛素的激素,导致周围组织对膜岛素反应的敏感性下降。我们的研究也证实在排除了肥胖因素的基础上GDM妇女的膜岛素抵抗明显高于正常妊娠妇女。GDM的病因另一方面是膜岛素分泌相对减少M患。GD者除空腹膜岛素水平相对増加量减少外,糖负荷后2h血浆膜岛素水平和HBCI都要明显低于正常。,妊娠妇女关于膜岛P细胞功能缺陷,有研究者认为可能与自身免疫有关在所有GDM患者中一,有部分有膜岛细胞抗体的阳性,提示部分患者有自身膜P’W11[]岛细胞的破坏,并且这部分患者更易患上1型糖尿病。李玉钟等对巧娠中晚期孕妇糖耐量正常、糖耐量减低和GDM者的化及P细胞分泌功能进行评价,发现妊娠中晚期孕妇糖耐量减低阶段膜岛素早期分泌功能受损,到GDM阶段兼有IR和P细胞缺陷。多数学者认为妊娠期膜岛细胞增生胆大,增加膜岛素分泌来代偿孕期普遍存在的膜岛素敏感性下降,如果膀岛分泌功能的增加不足tU抵消膜岛素敏感性的下降,则表现为GDM。化增强导致了膜岛P细胞分泌功能减退,同时膜岛P细胞本身储备能力低、膜岛细胞调亡等因素共同导P致P细胞功能缺陷。一胎盘是妊娠期个临时性器官,它是胎儿和母体间进行物质交换的场所。细胞器是细胞的功能单位,其结构、功能的正常对维持细胞正常生理功能十分21 博去学位论文重要。对于胎盘组织细胞更是如此,尤其是合体滋养细胞。合体滋养细胞微绒一毛的主要功能之是增加细胞与外界物质交换的面积。宏观上来说,在糖尿病lLWt-发生化胎盘的重量和体积会增加从而导致胎盘胎儿重量比值增高,送种变化是与高血糖成比例的,提示在高血糖的情况下胎盘增长促进胎儿生长发育加速,送可W解释我们经常在GDM时发现许多的胎儿体重明显增加、甚至是巨大儿。通过收集GDM和正常妊娠孕妇的胎盘组织,我们观察光镜下组织学的改变,发现绒毛水肿,千绒毛小动脉管壁増厚,管腔狭窄,合体细胞结节増多,细胞滋养叶细胞及血管合体膜形成増加。通过比较发现GDM组胎盘组织病理学改变明显多于正常对照组。Fox将绒毛的大小、合胞体结的数量及胎儿绒毛毛细血管的位置及大小等评价胎盘的成熟程度,发现在妊娠期糖尿病时有SUl1M约30%发生早熟,30%胎盘成熟延迟,只有40%为正常。Tominaga等通过对离体绒毛组织培养观察,证实低氧条件下合体细胞结节数目増多,细胞滋养层细胞在低氧条件下不但呈增生反应,而且不断分裂形成合体细胞,W修复由于缺氧而受损的合体细胞层。绒毛成熟不良时胎盘功能及代偿能力较低当临产,宫缩发动时易加重胎儿缺氧而致胎儿窘迫母体-胎儿的高血糖会导致子宫内组织缺氧,反过来胎盘会増加表面积来増加胎儿的氧供。例如妊娠糖尿病的胎儿nti会发生慢性的组织缺氧,并伴有胎儿红细胞和血红蛋白浓度增加。此外,胎is一t’W。盘本身的糖及其他物质的代谢也受影响,形成个不良循环回路综上所述,母体的高血糖及膜岛素抵抗可能会改变胎盘的结构从而影响母体和胎儿的物质交换和物质代谢。结论:GDM患者存在明显的膜岛分泌功能的奈乱且存在外周组织膜岛素抵抗,胎盘组织结构重塑,可能会影响母体胎儿的物质交换和代谢。参考文献:1欧阳凤秀沈福民江峰等.妊娠糖尿病患者血清瘦素水平与孕前体质指数[],,,-和膀岛素抵抗的相关关系.中华糖尿病杂志.2004口1:354355.,()13 一一第部分GDM的般惦床特点及胎盘组织病理学分析ueYR-YueXea-ibaoW,tl.Ametaanalsisoftheefectofaniotensin口]Y,,ygrecetorblockersandcalciximchannelblockersonbloodressurelcemiaandthepp,gy--HOMA-I民indexinnondiabeticatients.Metabolism20136212:18581866.p,,,()3MatthewsDR,HoskerJPRudenskiASelal.Homeostasismodelassessment:[],,insulinresistanceandP乂ellfunctionfromfastingplasmagluco化andinsulinconcen-trationsinman.Diabetoloia.l985287:412419.g,()4BurtRL.PerieralutilizationoflucoseinrenancyIIIinsulinresistance.[]phgpgeco-ObstetGl:6yn?巧567(658664.,)5-datNadalAlAlonsoMalenaPSorianoS巧al.Theroleofoestroensinhe[],g,,gadataton-ofislets化insulinresistance.hsiol.20095871:515037.piJPy,口)03[6]KautzkyWA,Prager,WaldhauslW,etal.Pronouncedinsulinresistanceand-cinadeuatebetacellsecretionharacterizeinleanestatio打diabetesmellitusdurinqggand-afterrenancy.DiabetesCare.1997201:171717231.,()pg7ColomiereMPermezelMRileCetal.Defectiveinsulinsinalininlacenta[],,y,ggpfromrenaneiescomUcatedbestationaldiabetesmellitus.EurJEndocrinol.pgpyg2009-1604:567578.,()巧]EndoS,MaedaK,SutoM,etal.DiferencesininsulinsensitivityinPregnantwomenwithoverweightandgestationaIdiabetesmellitus.GyneeolEndocrinol.2006,22343-349:.(巧[9]王济芳,陈军建.谷氨酸脱戀酶抗体和膜岛细胞抗体在巧娠糖尿病患者中的变化临床内科杂志2007,24(巧:850.[10]NilssonC,UrsingD,TomC,etal.PresenceofGADantibodiesduringgestationaldiabetesmellituspredictstype1化abetes.DiabetesCare.2007,308-:19681971.()[u]李玉钟,孙媛,韦先翁,等.膜岛素抵抗和膜岛e细胞分泌功能对妊娠糖尿-病的影响.中国糖尿病杂志.2007151:56.,()14 博去学位论文l;2DaskalakisMarinooulosSICrielesiV巧al.^Placentalatholoinwomen[]Qp,,pgyw-ithestationaldiabetes.ActaObstetGnecolScand2008874:403407.gy;()l;3GausterMDesoyeTotschMd:alhelacentaandesaional出sQ.Tttabete[],,pgme-llitus.CurrDiabRe.201212:1623.p,(l)[l^Pathak8,Hook£,HacketGetal.Cordcoding,umbilicalcordinsertio打andplacentalshapeinanunselectedcohortdeliveringatterm:relationshiwithcommonpobsecucomes-ttri.lacena.:otPt20103111963968.,()[15]FoxH.Pathologyoftheplacentainmaternaldiabetesmellitus.Obstetneco-Gl巧69346:798.y?()792,16Tomi打aaTPaeL.Accommodationofthehumanlacenta化hoxia.AmJ[]g,gpypObs-tetGnecol.1966945:679691.y,()e*巧m17WidnssJATeramoKAClemonsGK,巧alDiiectiationshiofanteartu[],,,pp-lucosecontrolandfetalerthroietininhumanTe1insulindeendentdiabeticgypyp(p)renanciabeloia990-.Dto.133:378333.pgyg,smondDTNolanCJKinRQeal.Efectsfstational出abetesonhuman"^O,,gtogeacena-pltllucoseutaketransferandutilisation.Diabetoloia.200043:576582.gp,,g,19SobreviaLAbarzuaFNienJK巧al.Review:differentiallacental[],,,pmacrovascularandmicrovascularendothelialdysfunctioningestationaldiabetes.P-lacenta.201l32sul2:S159S164.,(pp)15 第二部分接恨期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析1材料1.1研究对象:研究对象选取于2013年1月1日至2014年1月1日在广州医科大学附属武警医院、南方医科大学珠江医院就诊并分娩的孕妇40例,均为粤籍没族人且相互间无亲缘关系,,将GDM孕妇作为观察組随机选取无妊娠合并症、并发症的正常孕妇作为对照组。纳入标准参照2013年WHO妊娠期糖尿病诊断碌准。排除对象包括合并存在妊娠期离血度疾病、原有糖尿病、先天性也脏病、双胎妊娠、早产、巧炎、甲状腺功能异常等代谢性疾病、产前发热等炎症急性期孕妇。1.2主要试剂和耗材SYB艮oldsolution、smallRNAmultiRT-Primer、Serscritlll、DTT、5xfirstg呼p’Astrandbufer购自广州鼎国生物技术公司,T4RNALiase200U30U/、5RNg(,阳’Madaptor口5iM)、3RNAadator口5n、SMARTgDNAsynthesiskit购自TaKaRa)p)?公司,Superscript阻ReverseTranscriptase、lObpDNAladder(50帖)、RNaseOUT5000U购自Invitroen公司,甲酵、无水Zi醇、测酸、氯仿、异丙醇、盐()g酸、王水醋酸钢(NaA03胜0)、EDTA二水二钢为国产分析纯,化S碱、NaCI、NaOH、EDTA等购自上海生工化学试剂公司,DEPC、Trizol、琼脂糖等为Sigma公司产品,糖原、gelloadingdye、甲醜膀、甘油、漠酪蓝、无RNA酶枪头、EP管、无RNAase水、36bpmarker、44bpmarker等其他RNA实验所用耗材均购自广州威佳生物科技有限公司。1.3主要仪器设备垂直电泳仪美国BIO-RAD公司UV-3000型紫外分析仪珠海黑马医学仪器有限公司16 博击学位论文SW-CJ-II型净化工作台苏州净化设备厂微量电子天平JA5003A上海精天电子仪器公司玻璃钢电子恒温水箱北京医疗设备厂德国SGUltraCle站超纯水系统德国SG公司GsG凝胶图像分析管理系统(version3.41)珠海黑马医学仪器有限公司高压蒸汽灭菌锅日本HIAYMA公司B600型医用低速离必机河北白洋离屯、机厂-台式恒湿振荡器ISRDD3广州正仪生物科技有限公司Sima3K18微型离速冷冻离也机Sima公司ggBeckma-MCiiJ2高速冷冻离也机Beckman公司-20SaroriuspB标准型pH计t公司WCJ-802型控温式磁力揽拌器江苏泰县姜塘无线电厂Agilent2100bioanalyzer美国Agilent公司S-eUurpinXGlo化AcetateFlite美国巧浊er公司1.4溶液配制0.1%DEPC-1000ml去离子水中加入100nl1000xlDEPC,,室湿下过夜,|充分揽拌混匀°121C高足灭菌30min。^TBE54.0g打is,27.5酸,20ml0.5mol/LEDTA(H8.o)DEPC水调节至g棚p°1000ml,121C高压灭菌20min。lOxMOPS电泳缓冲液(200mM的MOPS,50mM的NaAc,10mM的EDTA)称取6.8NaAO3H20放入1000ml烧杯中800mlDEPC处理过的去g,加入离子水,加入揽拌子,放在磁力揽拌器上溶解。然后加入41.8gMOPS,放在磁力揽拌器上溶解。再加3.72EDTA二水二钢,放在磁力揽拌器上溶解。用1Mg灭过苗的NaOH调PH至7.0DEPC处理过的去离子水定容至1000ml,用,用17 第二部分扭娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析化45叫n的微孔滤过膜过滤灭菌溶液,装入栋色瓶中,写好标签,室温避光保存。X5甲酵变性胶加样缓冲液(5xl〇adingbufer)预先配制水饱和的漠龄蓝溶液:在1.5ml离也管中加入约化Img漠酷蓝,加入1mlDEPC水溶解,充分振荡溶解,离也,可见离必管底部有漠酿蓝粉末剩余,上层液体即水饱和的漠酷蓝液。在15ml灭菌离也管中,依次加入W下各种成分:4.0ml10xMOPS电泳缓冲液、3.1ml甲酷胺、2.0ml100%的甘油、720叫37%的甲酵、80[110.51^的£0了乂(pH8.0)、水饱和的漠酷蓝、10〇11106口(:水,‘‘-20C4C。混匀,EP管分叛保存,常用放保存^甲酸变性胶电泳缓冲液(1xrunningbufer)20mllOxMOPSbufer,4.0ml37%的甲醒,176ml水,放入电泳槽中使用,一般在3次电泳结束后需更换此电泳缓冲液。-15%TBE尿素PAGE胶(无APS和TEMED)混合液尿素24.0g、40%两帰酷胺液(两稀醜胺/甲叉双丙巧酷胺19:1)、^TBE缓冲液。。10ml避光放置保存漠化乙锭溶液取lOmg漠化玄锭(EB),溶于1ml超纯水,再取50HilOmg/mL邸溶液稀释至1mL.5m/mL。,配制成工作液浓度0g3%H202用0.1%DEPC稀释30%H2〇2配置。,现用现配0l.3MNaC940叫DEPC水加入60叫5MNaCl。80%乙醇、75%乙醇、70%乙醇用0.1%DEPC和100%乙醇配制不同浓度乙醇溶液。18 博击学位论文1.5分析软件t重复序列比对:tag2repea华大基因开发)(小RNA分类注释:ta2aimotation伴大基因开发g)己知miRNA比对:miRBase20.0新miRNA预测:Mirehtt:/7sourcefore.net/roects/mirea/巧(pgpjp)2方法2.1胎盘组织总RNA的提取与鉴定2丄1胎盘组织的采集一与第部分相同。2丄2胎盘组织匀浆的制备及总RNA抽提:1)采集完胎盘组织后迅速放入液氮中冻存,之后可继续在也但中或转入-8(TC冰箱中冻存备用。**-2)取胎盘中央母体面巧带根部组织lcmlcmlcm24块(约重口Omg),避开巧化和肉眼梗死区,无茵器械转移至标本瓶。3)生理盐水洗两次;4 ̄)将组织在液氮中磨碎。每3050mg动物组织加1ml裂解液MZ,用匀一浆仪进行匀浆处理。样品体积不应超过裂解液MZ体积的十分之。5)将组织研磨均匀,使匀浆液呈无颗粒半透明状,用移液器反复吹打裂解样品,分解到l.SmlEP管中。6)核酸蛋白分离:将裂解样品室温静置lOmin,口OOOr/min离也5min,小必吸取裂解液上清,移入新EP管中。’7)RNA分离;加入200l氯化剧烈振荡15s混匀,室湿静置5min;4C12,000p ̄><111(1340()也15111111,样品会分成^层;巧,3)离黄色的有机化中间层和无色的水相,RNA主要在水相中,水相的体积约为所用裂解液MZ试剂的50%。把一水相转移到新管中,进行下步操作。19 第二部分接娠期搪尿病患者胎盘组织m化NA差异表达谱分析8)RNA沉淀:小也吸取含有RNA的上层水相移至新1.5mlEP管中,加入°等体积异丙醇混匀,室湿静置20min,4C、12000r/min离也20min,弃上清,可见EP管底部有透明胶状RNA沉淀。9)RNA洗緣:加入ImlDEPC水配制的75%乙醇洗緣,震荡使管底的沉淀‘脱离管壁,4C、口OOOr/min离必5min、弃上清,再次洗涂离也去上清,室温5-干燥lOmin。-10)RNA重溶:加入50山RNasefreeddH2〇,充分溶解RNA。11)所得到的RNA溶液经分光光度计定量和甲酸变性凝胶电泳检测总RNA’-C保存备用的质量70。,予2丄3总RNA电泳一1将制胶用具用70%乙醇冲洗遍,瞭干备用。)巧配制琼脂糖凝胶(1.2%的甲醇变性胶)称0.4克琼脂糖,加入3.34mllOxMOPS电泳缓冲液,加入30mlDEPC水,‘50-60C微波炉融化,再加入600,肉眼观察无颗粒状悬浮物。冷却至约叫甲X醇..。,室,倒入7550cm的凝胶模具中插入合适长度和宽度的梳子温放置约30min后即可使用。3)样品准备:取DEPC处理过的500叫小离也管,依次加入如下试剂;lOxMOPS缓液.2.,5。,甲酵35胺(去离子)10山RNA样品4,混匀将离也管置山叫,甲酷叫°于60(:水浴中保1〇111111,再置冰上2111111。向管中加入311上样染料,海匀。[4)上样。5)电泳:电泳槽内加入1XMOPS缓冲液,于7.5V/ml的电压下电泳。巧电泳结束后,在紫外灯下检查结果。2.1.4RNA浓度和纯度测定取总RNA1叫加入到991叫无RNA酶水,混匀。先分别用无水乙醇及DEPC水1001叫清洗石英杯2次用1001叫无RNA酶水校准后,将1001叫待测样本,20 博去学位论文加入石英杯中,测量浓度及纯度。测完后再次用DEPC水及无水己醇清洗2遍石英杯。2-DNA文.2小RNAc库的制备分别取H分标本总RNA提取物混合均匀,用于下步实验。2.2.1小RNA的分离根据核昔酸长度从总RNA中分离长度在8-30nt1范围内的小RNA。2.2丄1凝胶电泳的准备Xx用无RNA酶纯水将5TBE冲液稀释至ITBE;将凝胶电泳组件彻底清洗--x后组装在15%TBE尿素PAGE胶上200V预电泳1530min,上ITBE;样前再用进行冲洗电泳槽。2.2丄2样品RNA凝胶电泳:凝胶电泳预运行的同时’C,将2〇M_gRNA样品与2叫上样缓冲液混合,65一加热5min后置于冰上。将marker和样本RNA置于同胶上,200V电泳60min左右,取出凝胶。2.2.3小RNA的回收-将凝胶置于无茵容器内TBE/漠化艺锭染色2min;W20100个碱基10,碱arker为n-基为间隔的m参照,在UV透照仪上观测凝胶,用无菌刀切下16t30nt的胶块、置于无茜无RNA酶微型离也管。室温下台式离也机14000rpm离也2min。离也后凝胶中加入300叫0.3mol/L氯化钢溶液,轻轻振荡使RNA洗脱,室温下放置4h。将洗脱液和凝胶碎块转入SpinX醋酸纤维素过管中,14000rpm于室温下离也2111111过滤,SinX3ll2.5。舍弃碎胶p滤液中加入^糖原和倍体积‘’-80C冰箱30m立即在4C的无水乙醇,混合后于内沉淀in;取出后离也机内W14000rpm离也25min;去除上清液;室温下75%己醇漂洗沉淀;置于室温下-干燥;将获得的小RNA沉淀重新溶解在610叫无RNA酶水中。’2.2.45端接头的连接21 mRNA第二部分扭娠期糖尿病患者胎盘组织i差异表达谱分析’-表215端adaptor连接体系’-eTable215adatorlinkamixpg成分体积(叫)RNA6-10’o2-5adatr25um.05.0p()T4RNAliationbufferlOx1g()RnaseOUT(40U/nl)1总体积15"-xnDC温6小时后28r:过夜lOelLoadie终止反应。20育;加入ggyW纯化回收’5端连接产物°1)向连接产物中加入等体积2xgelLoadingDye,65C变性5min,点离后置于冰上。2)配好Marker,200V预电泳15%TBU20min,彻底冲洗胶孔后上样,每孔15^150m-左右,200V电泳约in,染胶3min在UV透照仪上观测,切下4060nt胶块。转至离也管,保鲜膜包裹离也管盖3)室湿HOOOrm2min离必,加入4000.3mol/LNaCl后在混匀器上媪和洗p叫脱4h。4)将胶块和洗脱液全部转移至Spin_X管内,14000rpm离也2min,然后加入’‘-80(:30m3il糖原和1000,混匀后于冻存in,4C14000m30min[叫无水乙醇^离也后弃上清,75%乙醇洗絡沉淀,室温HOOOrpm2min离必,弃上清,置于-1室温下干燥,最后加入91叫DEPC水溶解RNA。’2.2.53端接头的连接’表2-23端adaptor连接体系'Tab-le223adaptorlinkaemixg成分体积(〇1))’5端连接产物9-11山22 博去学位论文*3ada-tor25um13p()T4RNAliationbufferlOx1g()RnaseOUT(40U/片1)1总体积15‘‘x20C湿62-8l按照顺序加入,混匀后电离,育小时后C过夜入lOeLoadin;加ggDyeW终止反应。’纯化回收3端adaptor连接产物’步骤类似回收5端连接产物,不同之处在于:1)采用10%TBU预电泳;2)窃胶范围为70-90nt。226逆-(RTPCR..转录聚合酶链反应)‘1)-逆转录反应体系和条件:首先加入0.5〇1RTPrimerlOOmM,65C放置lOmin,()|离也冷至室湿后再依次加入:(l)5xfirststrandbufer2.0叫,口)10mMdNTP‘0.6)lOOmMDTT叫,(4)RnaseOUT40U仙)叫,混匀后离也于42C咕G(讯‘放置3min,最后加入1叫Superscrip(200U4d),总体积为20叫混匀,42C’C反应1个h再70变性15min。2)PCR扩增反应体系和条件见下表:-表2-3RTPCR扩增反应体系Tab--le23RTPC艮reactioncomplex成分体积(叫)RT-reac-tionmix1020p5lonrimer25uM0.5gp()7rim巧25uM0.5pp()2xPhusionHFmastermix25HO4-214总体秩5023 第二部分妊娠期搪尿病患者始盘组织m化NA差异表达谱分析'‘'98C变性SOs预!‘C%10s变性15个循环^’60C30s退火‘72C15s延伸°‘72C,反应结束后保存于4C。2-.2.7民TPG民产物回收纯化及检il1)准备6%TBEPAGE胶胶置于缓冲液,PCR产物中加10叫lOxloadingde,y■er200V30min3min胶置于在UV透照仪上配好mark,上样后电泳,染胶,观测、切下约lOObp的条带置于离也管,室湿下14000rpm2min离也,加入200叫H20在thermomix上洗脱DNA沈。2)将胶块和洗脱液转移至SpinX管内,MOOOrpm离必2min,加入PelletPaint1叫,1AO倍的洗脱液体积的3mol/LNaAC,3倍洗脱液体积的无水‘‘己醇-m20C冻存。混勻后4C14000巧m离也25in。()3)弃上清,パ%艺醇500ll洗涂沉,踪干,加入15〇1685〇山1;〇11后用。^淀|一A-gilent2100检测小RNA的DNA产物,般浓度约在10ng100ng/山,大小在lOObp左右。2.3Illumina测序及生物信息分析一二代Illumina高通量测序技术属于新代测序技术(第)也是固相,其核-hase桥式扩増反应(solidbrideamplification)和边合成边测序(seuencinbpgqgysyn也esisorliationSBS&SBL)。将所建文库得到的cDNA注入表面賴联有大g,一量固定接头的微流池中并在固相表面进行桥式扩増反应,同个cDNA模板经B’扩增最多可形成1000个相同的cDNA并排列成簇。SS基于碱基3端可逆性’的封闭原理,测序时加入带有特定巧光生色团且3端被化学基团封闭的A、G、T、C4种脱氧核糖核酸、与接头互补的引物和DNA聚合酶进行单链延伸反应,反应结束后,将游离碱基洗去,用对应4种不同炎光生色团的激光进行激发并用电荷稱合器件(chargecoupleddevice,CCD装置记录不同发射波长的巧光信)一号一,根据不同的焚光信号识别这轮反应在每个cDNA簇上的相应碱基。第24 博去学位艳文’轮拍照结束后,用化学方法将碱基上携带的巧光基团和3端的封闭基团去除, ̄同上进行第二轮测序反应。如上重复进行30%个反应循环,可测得不同cDNAmaRNA的大簇上相应长度的核酸序列。从而采用单向末端直接测序,实现Sll规模测序分析。基于murnina高通量测序技术的小RNA数字化分析,采用边合成边测序,一可减少因二级结构造成的段区域的缺失。并具有所需样品量少,高通量,高精确性一,拥有简单易操作的自动化平台和功能强大等特点,次性获得数百万条小分子RNA序列,能够快速全面地鉴定该物种在该状态下的小分子RNA并发现新的小分子RNA,构建样品之间的小分子RNA差异表达谱,为小分子RNA功能研究提供有力工具。运用高通量、高灵敏度的II山minaH设eqTM2000高通量测序技术定量分析GDM患者和正常对照组所有miRNAs的表达谱。具体操作步骤按照IlluminaHiSeq2000测序平台标准流程进行。简述如下:25 第二部分妊娠期搪尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析C-DNA的随机打断^f.—■■r、DNA片段的末端修复‘A’碱基加入到将DNA片段的'3末端VJ在DNA片段的末端加上特定接头、JiPCR扩增连上接头的DMA片段文库检测、Jr、DNA在cB如的成簇扩増LrAIluminaHise2000lq测序j生物信息组装分析/’2.3.1数据处理5,包括:①去除测序质量低的片段去除有接头污染片段;②;’③去除没有3接头序列的片段;④去除没有插入的片段;⑤去除包含polyA片18nt段;⑧去除小于的小片段。⑦统计小RNA片段长度分布2.2.3信息分析;1)小RNA公共和特有序列统计分析26 博击学位论文统计两样品间公共序列和特有序列的种类(用unique表示)及数量(用total表示)分布情况。2)通过与其重复序列的比对,鉴定其与重复序列相关的sRNA。分析己知miRNA的表达模式;若数据库中有该miRNA信息sRNA与,将miRBase20.0中该己知的miRNA前体/miRNA成熟序列进行比对,显示其详细情况miRNA的、。,包括相应的己知结构样品RNA的长度及出现次数等信息3)Genbank及Rfam化对:选取Genbank中的rRNA,SC民NA,snoRNA,snRNA,tRNA来注释测序得到的小RNA序列,尽可能的发现并去除其中可能的rRNA,scRNAsnoRNA,snRNAtRNA。选取Rfam(U.O数据库来注释测序得到的小,),RNA序列的发现并去除其中可能的rRNAscRNAsnoRNA,snRNA,尽可能,,,tRNAo4)按照优先级对小RNA进行分类注释:将所有小RNA与各类RNA的对比、一个注释情况进行怠结。在W上各注释信息中,有可能存在sRNA同时比对上一两种不同的注释信息的情况。为了使每个uniquesRNA有唯的注释,按照rRNAetc>已知miRNA>重复序列>外显子>内含子的优先级顺将sRNA遍历,没有比上任何注释信息的sRNA用unann表示。由于rRNAetc是由NCBIGenbank和Rfam两个数据库比对所得,规定这两个数据库间的优先级为Genbank>一一Rfam。分类注释结果中的rRNA总量可^作为个样品的质控标准:^般情况下质量较好的组织样品中rRNA总量所占比例应低于40%。5)已知miRNA比对:通过与目前世界范围内最新版miRNA数据库,即miRBase20.0中指定范围的miRNA进行比对,鉴定两组样品中的己知miRNA。与miRBase20.0中的miRNA前体或者成熟体进行对比,得到样品中己知miRNA。s的含量,则将RNA与,运用特定统计学方法得出数据若数据库中无该信息miRBase20.0中所有miRNA前体W及其成熟序列进行比对。显示在样品中出现的miRNA家族、序列及其数量。27 第二部分扭眼期搪尿病患者胎益组织miRNA差异表达谱分析6)预测新的miRNA'一'-个磯酸基团成熟的miRNA是2125nt小分子RNA,5端有,3端为径基,0-90个碱基大小的RNAD是由具有发夹结构的约7单链前体经过icer酶加工后’RNA’。生成的,其定位于前体的3端或者5端miRNA能与其周围的序列形成WmiRNA和RNA的重要。标志性的发夹结构,送是区分其它内源小分子特征一通过对截取定长度sRNA比对上的基因组序列,探寻其二级结构及Dicer酶、RNArea切位点信息能量等特征,通过华大基因开发的mi预测软件Mip预测可能的新miRNA,并根据基因组序列信息确定候选新miRNA的基因组位置,利用mfoldRNA结构分析软件获得miRNA的二级结构信息,利用统计软件对获得miRNA进行各位点碱基偏向性分析,综合相关信息获得miRNA信息。通过在miRBase上对己知miRNA序列进行比对,确定miRNA特征。通过前体序列分析,确定其茎环结构及最低折叠自由能(MF巧,通过成熟的RNA序列计算(G+C)%含量,再根据前体长度计算调整最低自由能,从而计算出最低折叠自由=x=。能系数(MFEI)计算方法如下:AMFEMFE/PLl〇〇l,MFEIAMFE/G%+C()(%。)7)样品间的miRNA差异分析:对两个样品中表达的已知或未知miRNA统计,-aocaer判断在两样品之间的表达量是否存在显著性差异,并分别使用log2rti、Stplot图比较两者共同表达的己知miRNA表达量的差异。具体步骤如下:(1)首一一cono一先将两个样品(trl和treatment)归化到同个量级。公式;归化的表达一=m*量iRNA表达量/样品总表达量归量级(2)然后使用标准化后的结果统计-va仿ldchane和Plue及做图Foldchaiie公式;_g_g=Foldchangelog2(treatment/control)_P-value公式;空=?记虹I句苦;州马"V/、,地帕=兮……(苦声觀1却町〇妙兰丸S*例对1掉心.28 博去学位论文一归化后,如果两个样品的某个已知miRNA基因表达量为零0.01,则修改为;如果两个样品的某个已知miRNA基因表达量都小于1,由于其表达量过低,不参与差异表达分析。3结果3.1总RNA质量鉴定-经紫外可见分光光度计检测,所有胎盘组织提取的总RNA的A260/280均-在1.92.1之间。1%甲酸变性琼脂糖凝胶电泳中可见H条明显的电泳条带在,自上而下分别为;28s、18s和5s的RNA,而且28s带巧光强于18s,二者之比约-为2:1见图21。结果表明所有样品总RNA的质量可靠(),没有降解或DNA、蛋白质污染一,得到的总RNA纯度高可入选进行下步miRNA遊片等后续实验。表2-4胎盘组织样本总RNA质量检测结果Tab-le24ResultsoftotalRNAualitdetectionqy编号组别OD260/OD280总RNA含量(帖)质检结1^iz4^2NC1.9715.6合格3NC1.9011合格4NC1.9310.2合格5NC2.0015.6合格6GDM1.9913.1合格7GDM1.9017.3合格8GDM1.9812.9合格9GDM2.的11.3合格10GDM合格NC:对照组,GDM:妊娠期糖尿病组;0D:oticaldensit。py巧 第二部分化娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析EWHWIImrnHm-1图2胎盘组织总RNA电泳图,9、10泳道为对照组,13、14泳道为GDM组。re2-1lemawerenoFiguGelectrophoresisigeoftotalRNALane9and10rmal(controlroul13a14wererougp,anendGDMgp)3.2miRNA文库的建立’RNA’抽提出来的mi首先连接5接头连接,切胶回收,再连接3,最后PCROOb处的目的条带2-2处条带最亮扩增后切胶回收lp见图,lOObp。()^m笔哨:与;’竿齊fV;■hH?I確:j.碟--2-cDNA图2miRNA电泳图A为对照组B为GDM组F--ie22GeletriRNAGd打aAwgurlecophoresisimageofmasfrom打ormal(CO打化〇1rouandBwasfromGDMrougpgp)3.3miRNA高通量测序处理和统计分析3.3.1小RNA片段长度分布统计30 博击学位论文’标本测序得到的原始图像经过转化得到数据,去除测序质量较低、有5接’A头污染3、ol18nt的小片段等,得到干净序列、没有接头序列包含py和小于一(2-52---统计小RNA片段的长度分布6,324)在定程。W下列圓表表图2度上反映出高通量高质量的的数据,如图显示,对照组和GDM组大部分的小RNA0-RNA24加,峰值出现在22nt,符合mi的长度特征长度主要集中在2,与DM样本的miRNAs数量明显要多(所占比例87.36從77对照相比G.7%)。LengthDistribution3〇%125乂^20括17.76■mmH"XU-IftEiiI18192021222324252627282930Lenthntg()團2-3对照组胎盘组织小RNA片段长度分布Fiure2-Lencontrog3g也distributionofsmallRNAsinnormall31 第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析表2-5对照组胎盘组织小RNA序列生物信息学统计-rmatonanalsmacontroscbisinnorllT油le25Baiiologicalinfoiy〇片段类型M百分比(/〇)民eads总量10257448〇10250752!00/〇高质量reads,03接头缺失eads46695.46%r插入片段缺失reads1339141.31%'5接头污染reads115060.11%小于18ntreads3674213.58%A2440.01%含有olreads1py干净reads968997294.53%LengthDistribution40%-j31.89%H3022.69H—%—g20BHO■1IIIIIi■SiSSSi222^1jg018192021222324252627282930Lenthnt)g(-4图2GDM组胎盘组织小RNA片段长度分布"RNADM-ofsmalFure24Len也dlsinGiggistribution32 博去学位论文表2-6GDM胎盘组织小RNA序列生物信息学统计Tab-BtDMle26asicbioloicalinformaionanalysisinGg片段类型数量百分比(%)Reads怠量10322737高质量reads10316950100%’3接头缺失reads361890.35%插入片段缺失reads2049641.99%51reads10%60.10%接头污染小于ISntreads2401212.33%,ioA含有plyreads5890.01%〇干净reads9824521%.23/〇3.3DM与对照胎盘组织小RNA公共和特有.2G序列统计分析uniue表tota统计两样品间公共序列和特有序列的种类(用q示)及数量(用l表示)分布情况(如下图表所示)。33 第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析VennchartforunisRNAsq_■Aspecific(699482)产補A&B184442■()Bspecific420957■().13%32.26%VennchartfortotaLsRNAs-AS賴巧71诚■Bspecific(471217)93.56%2.4lil-正常对照图25(A)和GDM(B)小RNA公共及特有序列Fure2-5ommo打andeciicseuencesofsmaRNAbetwee打normalcontroigCspfqlllAandGDMB()()34 博壬学位论文-M表27正常对照(A)和GD(B)公共及特有序列统计-ndTable27CommonandspecificsequencesbetweennormalcontrolAaGDM()巧)类型UniquesRNAs百分比(%)TotalsRNAs百分比(%)小RNA总数1304881100.00%19514493100.00%A&B18444214.13%1825713893.56%_—Aspecific的9482W.61%7861%4.03%_Bspecific4209573226%4712172.41%_两样品小RNA种类数总和为1304881,小RNA总数19514493。A&B两样__爲共有的小RNA种类数为184442,所占百分比是14.13%;A&B两样品共有__的小RNA总数为1825713814.13%AsecificA,所占百分比是;p样品特有的_小RNA种类数为699482,所占酉分比是53.61%;A样品特有的小RNA总数是7%1384.03%。BsecificBRNA,所占百分比是样品特有的小种类数为_p420957,所占百分比是拍.26%;B样品特有的小RNA总数是471217,所占百2。分比是.41%3.3.3小RNA重复序列比对研究发现,部分小RNA来源于高重复区域和转座子区域,可!细分为不同类型,主要包括核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)、核小RNA(snRNA)、核仁内小RNA(SnoRNA)等。将小RNA同重复序列比对得到重复相关的小rRNA2-6RNA,结果提示在种类数和总数分析中都是最高的(图)。35 第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRM差异表达谱分析^■■—70et4,0^1■ ̄——S.6e+40— ̄2—.8C+04-1.4e+04jIj,’一’*、片,;。y'v络;鶴\\A^有\乂\yv綠 ̄'—t3.Se061B■2.8+6e0.4t061e—0哪''.。'。。'。\\¥\\\。\图2-6为不同类型的小RNA重夏序列统计。A为化对到各类重复序列的小RNA的种类数,B为比对到各类小艮NA的总数。-6Reea化dseuenceofttesofsmallRNAsinnormalC0凸trolA巧gure2pqdifferenyp()andGDMB()3.3.4Genbank及Rfam比对分别选取Genbank和选取民fam(l1.0)数据库来注释测序得到的小RNA序NA2-7rRNAsnR、tRNA和snoRNA(图,、歹,尽可能的发现并去除其中可能的11一RNA中rRNA总量2-靠8),般认为动物样品中总表。为了使注释结果的可40%2-8RNAGDM组所占的比例,r所占比例低于。如表所示在正常对照组及400.03%,分别为1.%和6说样品质量很好。36 博去学位论文P--iechartforncbAuniPiechartforncbtotalg_qg_ANAIscR6791]scRNA764(|(9S)rRNAI(205617)rRNA384918|(4)oth"1531491。■A44N4snoRN(02)snoRA(2621)■tftNANA4(24236)■tR(31S31)隱…RNAU^?249S)snRNA(10508)VP--iechartforncbBuniPiechartfo「ncbolg_qg.BttaA4scRN(907seRA5■)■N(9687)rRNAU■33"S,|rRNA(1930872)o44■ther(3化巧■other(756254扣ANsnoRN(3352)snoRA(l7巧货tRNA■(21193)■iRNA(205034)?■snRNA(7553}wsnRNA"的84)2-7正常对照(A)和GDMenban图(B)比对Gk中非编码RNA的小RNA统计Fure-7Manofnon-coaRNAstotAig2ppig出ngsmllGenebankinnormalconrol()andGDMB()2-8表正常对照和GDM比对Genba址中非编码RNA的小RNA统计2-t-RNATable8Daaof!凸oncodinsmallsmapping;〇Genebankinnormalcontrolg(A)andGDM(巧类型UniquesRNAsTo化1sRNAs对照rRNA509441148517snRNA7845101573snoRNA71153878737 第二部分接娠期糖尿病患者胎盘组织miRM差异表达谱分析tRNA22943198506other7950778202589total8839249689972GDMrRNA35332619174snRNA489642592snoRNA54992巧12tRNA19970141889other5397028995554total60539998245213.3.5小RNA的分类注释一RNA一RNANA的为了使每个uniques有唯的珪释,将所有小与各类R比对、注释情况进行总结。在种数和总数上将各样品中的miRNA和总的sRNA-进行比对表2921-24nt的miRNAs量约占所有小RNA总量的(,长度区间在)30%W上,种类约占总小RNA种类的1%左右,体现了miRNAs在sRNA种类保守而数量分布广泛的特点。表2-9对照及GDM组各类小RNA的分布-maTable29DistributionofvarioustypesofsllRNAs山normalC0凸仕〇1andGDM对照GDMsRNA种数88392460巧99miRNA种数71027549miRNA%)05种数百分比(.80%1.2%38 博壬学位论文sRNA总数9689972W24521mRNAi总数2W32024971455miRNA总数百分比(%)30.27%50.60%3.4已知miRNA鉴定及表达分析3.41.已知miRNA比对及表达谱为了得到样品中miRNA的信息,我们将数据与miRNA数据库(niiRBase20)中的miRNA前体(若miRBase中无该物种miRNA前体序列则用成熟miRNA的序列魄行比对,得到样品中已知miRNA的含量、不同长度miRNA的首位点碱基分布及鉴定得到的所有miRNA的各位点碱基分布统计。在GDM近中筛选-m-出189个成熟的miRNA、465个miRNA5p、443个iRNA3p,共有7990种小RNA共49^021条片段能与发现的849条miRNA前体匹配上。通过总结发m---iRNA的表达频hsamiR4245。现不同组间率差别很大,表达量最高的是p具---体结果见表210、表211及图211。-m表210样品中已知iRNA统计-econedmnformaonTable210RgiziRNAitiinsamplesofnormalcontrolandGDM匹配上miRNA前miRNA匹配上miRNA刖.*m--iRNAmiRNAmiRNA5miRNA3体的肥罕pp前体体的当g醒sRNAmiRBase中的829087--18781872n己知m…iRNA对照168043243019577112943364GMD18904654438497990497502139 第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析miRNAfirstnucleotidebiasPercentsA咖mmii18192021222324252627282930Len化(nt)gmiRNAfirstnucleotidebiasPercent㈱B7巧63扣<11203巧84I1711M55]5924S281131()i(101II474l105)IJI(11H;I圓圓圓I圓I■I圓I圓U■■..■0IS192021222324252627282930Lennlh(t)g2-9已知mRNA的首(图i位点碱基偏向性A为对照样品,B为对GDM)Fu2-ReconerstceotesnsamenomalntroAandigre9gizdmiRNAfinulidbiaiplsofrcol()GDM脚mliRNAnuceotidebiasateachposition、Percenter)6。■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■123456789101112131415161718192021222324ntPostonii40 博去学位论文mliRNAnuceotidebiasateachpositionBPercents)i—p123456789101112131415161718192021222324ntPosition2-10已RNA的各位点碱基偏向性(A为对照样品GDM图知mi,B为对)-ttiAFigure210民ecognizedmiRNAnucleotidebiasaeachposiion打打ormalCO打化〇1(_)andGDM巧)2-1)表1已知miRNA的表达量(部分结果-illfTable211PartaresutsoexressionlevelsofreconizediRNApgmmRNADMi对照Gh-m-1-348saiR94p---hsamiR36883410ph---samiR6243525phsa-mi民-95-3p542-m--hsaiR1533p512hsa-miR-375648hsa-m化-770-5p614--hsa-irdR548aii5p624hsa-mi民-375648h--548-5713samiRjphsa--8m化1270741 二mNA第部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织iR差异表达谱分析-m--hsai民106a5p88-hsa-4662a-59miRp16-m--520hsai艮487ap11sa-m-3328liiR126化--mhsaiR4213855sa-m--hiR12775p473%hsa--巧-55648mi民9phsa-m--iR200a3p70113--m-hsaiR27b5p88107-m-hsaiR1269b108111---m-1hsaiR1623p33209h化--4miR521157195-m--hsaiR2185p199313hsa-m-433-3408482iRp-m-29a-476hsaiR51191p-m--hsaiR4235p675704hsa--7b-let5p39195154hsa---let7a5p3775151547hsa--126-54007miRp14236hsa-m--iR5225p33451519%-m--hsaiR23a3p5235267021---mhsaiR29a3p29165105588sa-m-a-hiR1255p91208148902---8hsamiR4245p3巧5761922842 博去学位论文对照组--TGGGATGA说TAGTAGGnGTATAGTTTTAGGGTCACACCCACCACTGGGAGATAACTATACAATCTACTGTCrTTCCTAh-80salet7a1-((((..............((((((((((((((((((((((((((()))))))))))))))))))))))))))))))))structure34,20((幸本幸本本TGAGGTAGTAGGTTGTATAGTT本幸本幸*幸本幸幸幸本幸幸幸幸幸幸幸本本幸本幸幸本*幸本幸幸年幸本幸幸本本本本幸幸幸本本丰本本本幸幸幸本4hs过———let7a日p22"---本***********************************:c:cMj*****************CTATACAATCTACTGTCTTrc***hsaet7a3lp21TGAGGTAGTAGGTTGTATAGTTt000000192230142TGAGGTAGTAGGTTGTATAGTt00000199214707TAGTAGGTTGTATAGTTTTGAGGt00000541231624TGAGGTAGTAGGTTGTATAG:tOOOOlOOS208181926TGAGGTAGTAGGTTGTATA0000878311TGAGGTAGTAGGTTGTATt00025092巧40AGGTAGTAGGTTGTATAGrTTr1TGt00037942428TAGTAGGrTGTATAGGAGGrr1000296072132GAGGTAGTAGGTTGTATAGT100109210203GTTTOOl16896223GAGGTAGTAGGTTGTATAtAGGTAGTAGGTTGTATAGTTt000567872010TAGTT17GGTAGTAGGnGTAt000697019GGTAGTAGGTTGTATAGTt00844663181GTAGTA祐TTGTATAGTTt00460774181TTAGGGTCACACCCACCACTGGt00760530221....AACTATACAATCTACTGTCTTTt0086巧32221CTACTGTCTTTCC..t0008522巧CTATACAAT191CTATACAATCTACTGTCTTTC...t0002562821:B9....CTATACAATCTACTGTCTTT1000360762023CTATACAATCTACTGTCTTTCCT.100062385642.TATACMTCTACTGTCTTTCCTt000435922217..1TATAOVATCTACTGTCTTTCCt00M380212TATACAATCTACTGTCTTTC...t0056巧巧201.ATACAATCTACTGTCTTTCCTt00089995214CC.1002120ATACAATCTACTGTCTTT.52501GDM组说CTGTCTTTCCTAhsa---TGATGAGGTAGTAGGTTGTATAGTTTTAGGGTCACACCCACCACTGGGAGATAACTATACAATCTAlet7al8043 第二部分妊娠期搪尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析ure-(.(........struc34.20((((((((((((((((((((((((((((((()))))))))))))))))))))))))))))))))t本幸本本冰TGAGGTAGTAGGTTGTATAGTT寺本本半木味本本车本*本本本幸本4幸幸本本本*本冰本*味**本本*本本幸*本本本夺本本木幸幸本本本本本木本hsa———Iet7a5p22—一一i:幸幸幸幸幸本本本半本*味:;}水求木本水本求东本*本本本水水本幸来味朱i本*木本本本冰本本水*来来朱幸本*来*幸本求CTATACAATCTACTGTCTTTC来朱#hsalet7a3p21AGGTTGTATAGTT11....ATGAGGTAGTt003624223TAGTAGGTTGTATAGTTt00000027224074日TGAGGTGTATAGTlTGAGGTAGTAGGTtOOOOOZO216527TGAGGTAGTAGGTTGTATAGTTTt0000038523巧19TGTATAGTGAGGTAGTAGGTt00000691201251TGAGGTAGTAGGTTGTATA10000446519148lTGAGGTAGTAGGTTGTATAGTTTTtOOOllTl2458TGAGGTAGTAGGTTGTATtOO日371451148GAGGTAGTAGGTTGTATAGTTtOOOl巧0721巧13GAGGTAGTAGGTTGTATAGTt000496209GAGGTAGTAGGTTGTATAGt00515063191t000281262020AGGTAGTAGGTTGTATAGTTAGGTAGTAGGTTGTATAGTTTt00273300211AGGTAGTAGGTTGTATAGTt00475000191GGTAGTAGGTTGTATAGTTtOOO日8000197GGTAGTAGGTTGTATAGTTT100129787202GGTAGTAGGTTGTATAGTt00580383181GTAGTAGGTTGTATAGTTt00093983183TAGTAGGTTGTATAGTTTTAGt00288879211TAGTAGGTTGTATAGTTTt00345214181GATAACTATACAATCTACTGTCTt00388741231ATACAATCTACTGTCT1ATAACTt0057838522TAACTATACMTCTACTGTCTTt00308531221ATACTCTACTGTCTTT..1AACTM..t0059483221CTATACAATC.000080962284TACTGTCTTTCC.t..t000094202173CTATACAATCTACTGTCTTTC.CTATACAATCTACTGTCTTT..087日036..t00172.CTATACAATCTACTGTCTTTCCTt00058573237TATACAATCTACTGTCTTTCCT.t000309522218.tOOO日2402218TATACMTCTACTGTCTTTCC.44 博壬学位论文...t00096869203TATACAATCTACTGTCTTTCTTTCCT.t001200441ATACAATCTACTGTC22AT...48ACAATCTACTGTCTTTCt0050151912------图11对照组及GDMhsalet7a5匹配上的hsalet7a的详细情况pure----Fig211hsalet:7a5pma化hi打informationofnormalcontrolandGDM呂3.4.2不同组间miRNA表达差异分析与正常对照相比,GDM姐中有138个miRNAs表达显著上调,包巧sa--548am--m---------m--hmiR5p、hsai民955、hsami艮3725p、hsamiR374a5p、hsai民12775p---1RNA----,126m124hsamiR8893等6个mis如hsamiR9a、hsaiR6、p;明显表达下调hsa--663a--77042-122-12miR、hsamiR等(图,表)。一我们的研究发现与往在高糖刺激下细胞姐织miRNA表达差异致的有:2口4[][]---miR29a、mi民125a哺miR146。Scatterplot(controhx|treatment:y)1000000111111-■upexpressedmiRNA-■downexpressedmiRNA—■iRN片equallyexpressedm100000511??10000之?-■站王000占系;S'…。—I1忌1^???0.10.11101001000100001000001000000ExpressionvelA)le(图2-12对照与GDM组己知miRNA差异表达的散点图斗5 第二部分妊娠期搪尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析Figure2-12ScatterlotmaforreconizedmiRNAexpressionlevelsinnormalppgcon-AtrolandGDMroureddotmeansuexressedmiRNreendotmeansgp(pp,gdown-exressedmiRNAandbluedotmeanseuallyexpressedmiRNApq)-2共m表21同表达的部分iRNA表达差异分析结果Tab-2DtNAle21iferenialexressio打ofcommonmiRintworouspgpfbld-changelo2(g-m-s--iRnameAtdBstdpvalueB/A)-m--<0A书hsaiR3693331.3735721.35831.12225780001p.---A书hsamiR190850.3041.3580.0p.7224172602469659-A-Bh-mi民-1249123840sa.4071160502230.0458752..A-Bhsa--11790miR.61921.62%1.395154900376097.----.ABhsamiR146a3p0.30961.11961名5450600375182----m..ABhsaiR39123p030961.11961.85450600375182--m-ABhsaiR9440.72241.83221.34270720.0316268--m--ABhsaiR47323p1.34162.74821.03453240.0307801A-Bhsa--1185-2-3imiRp.23842.64641.0955%80.0264825---00ABhsami21762.巧041.48.R.191262820247242A-Bh--sai民77051.13522.54471164549100224147m..--m-%99--ABhsaiR510320.20%2.341633500210559p..A-Bsa---hiR50931.135226464122108470.0155696mp..---ABsam民628,3h.7224203571.49465520(H%77ip0..--m--ABhsai民146b3p0.41281.5268L8869%20.0128769----ABhsamiR663a1..1%20.2CB62.47913700120484-----ABhaiR211633.smp.6121.73041.0616於30010W64----m.ABhsaiR3403p2.0644.1732101571110.00巧922----ABhsamiR37350.20641.p.22142j65020900079799h---0m.A书saiR1493p.82%234111.50%7170.007854--m--ABhsaiR454505161.832218281340007305p...A-Bhsa-miR-65--1632.16720.71251.604870400072895p.--m-ABhsaiR548aw1.85763.9697109559010006281..--m-ABlisaiR548ak20644.2751.05048150.0060883.----ABhsamiR37930.30%1.p.5268230203370004%0146 博去学位论文---48h-04287304275907ABhsa53.miRp.11.,0600047963A---BhsaiR54412817304290747963m化0...06750.00A-Bhsa-mR--15a0.9246451591300044742i3p882.61.0.----mR-ABhsai130a5p1.5480.30542.3416巧50.00403巧--A-Bh-501032111sa.4;3miR%p..9633946850.006898----ABhsamiR^50al32p.585.19111.00866920.0034018---m-ABhsaR548e1.i3p2.47685.0893,038989900029695---AmR548a-13951549Bhsai300.002qp.3096.化化2.8434----1ABhsam548c50.3096?化862.39515490.0028434iRp-i-8651549A-BhR-548o5030961於20胆8434sa.390mp...---ABmR598-13416460700244hsai3p.3.l.%710930.39--m--ABhsaiR1545p2.27044巧1.10%1880.00221.88-A-BhsamR-246444-00021439i11.80.20%2.8270如3.----ABhsamiR3化34.02481.化861.30巧8480.0015469---A-Bh7e283255982salet3p.6.1.06100840.0015132A-Bh---315268201447samiR664a0.2064.;2.8869960.0p---m-8ABhsa.iR499a5p1.44483.76611.32201500014181A-Bh-mR-544a82562482sai0..71.73497210.0013749---m-ABhsaR548a.1161im5p00321.32323.680530.000687----mABhsaR4286.114251.4221i3884.00630.000049--4-m-ABhsaiR548au50.619221.9801170.0010037p.4429----ABhsamiR5843p0.20641.化862.98011740.0008089---75137240950007079ABhs-alet7i3p1.65124.2.0.-A-Bh--.samiR3815p144483.96971.45816020.0006438----ABmR6245.412100006052hsaip082.3752.3724095.----ABmR4.428613600002795hsai3c3p33027.023L08.-----mABhsaiR7l33.302470232108861360.0002795p..----ABhsa147b5.779222422750002501miR.44291..0--A-B-624305162hsa.544725262226miRp..3胆00.000-----mABhsaRl3311.1344171724i30cp.9927.023230.000---巧-ABhsamR.722453627964130.0001374i63p03.0.0----ABhsa36483121.001miR.19920.725.667493<00-<---4508ABhsa..0miR5.77922.137514349454000147 第二部分接娠期據尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析-B---<AhsainR6432.16726.00541.470421i%p80.000-Bh-4-m-.4376956791.1084227<0AsaiR548o3p..0001---ABhi-12101samR5b3.3199200<0p.7644.0%832.0001--Bhsa-7d-3Alet5.46%116CB61.0850652<0001p..0----ABha>siR34a336125541.293756<01mp.8.8S.000----m><0ABhsaiR15434.85041078S31.15342560001p..--ABh-mR127-32..<0sa.37360232117.0001i7p756505-Bh--Asa-iR34b561%333411066323<mp.1..0.0001A-Bhsa-R-548-4m.33441078931.引56971<000ib3p..01--<0--ABhsamiR216a50.412833.1500228001p.6643.0-<---ABhsa3725012.5447.11800001miRp.079935.--<0-%^3ABhsamR.41l.50.01ip3.巧92966%巧00---ABh-mR^5sa.88241374111.2240207<0i巧b5p..0001*一-sd为m<A为对照组、B为GDM细,tiRNA的归化表达量,P0.05差异显著。3.5新miRNA的鉴定及分析一iRNA前体的标志性发夹结构m,能够用来彌测新的miRNA。通过对截取定长度小RNA比对上的基因绝序列,根据Dicer酶切位点信息、能量、主次要miRNA的间姫、侧翼序列等特征,利用华大基因开发Mire巧软件对没有注释的小RNA进行预额!I、预测新的miRNA,分祈差异表达谱。3i.5.1新mRNA表达量及碱基偏向性通过分析,在对照组发现26种新miRNA,总表达量达362;GDM组中发现27种新miRNA,总表达量达455。由于逸些miRNA中有8种新miRNA的表达量在对照一组及GDM组表达均很低iRNA,不纳入进步的分析。测得到的新m的统计信息包,含了对不同长度新miRNA的首位点碱基分布及所有新miRNA各位点碱基分布的统计一。根据已知miRNA的碱基偏好性的统计,序列中不同位点碱基具有定的偏好性,--M)。这些特征有助于miRNAfE基因识别和预测。(图213、248 博去学位论文tiiiRNAfifstnucleotidebiasPercent(樹InilD18192021222324252627282930Length(nt)mfrstleoidebiasiRNAinuctPercent㈱ilii18192021222324252627282930Lenhtntg()2-13NA的A为BDM)图新miR首位点碱基偏向性(对照样品,为对GF-RNA巧tADMigure213novelmirst打ucleotidebiasinsamplesof打ormalconrolandG()B()49 二织miRM差异表达谱分析第部分妊娠期糖尿病患者胎盘组miRNAnucleotidebiasateachpositionPercent㈱i—011121314151617181920212223nt1之34567891PositiondebateachsionitmleotiiaspoiRNAnucPercenti%)31412021222324nt67891011121弓1617181912345Position图2-14新miRNA的各位点碱基偏向性(A为对照样品,B为对GDM)ontrol-tinsamlesofnormalcre213novelmiRNAnucleotidebiasateachosiionpFigupAandGDMB()()NA的一--3.5.2新miR级结构为了预测和鉴定对照和GDM胎盘组织新发现的miRNA,我们在人类基因组数据库和EST数据库中进行比对,将比对得到的少于4个错配的序列作为分1iRNA进行二级结构预测。分析结果表,用Mrea9个预测的m析序列ip软件对二2-15。明iRNA级茎环结构(图),预测m具有代表性的50. 博壬学位论文-m瓜--m---novel0001noveli民0002novelmiR0003y§I8QpU19IiI5台邊這图2-15新miRNA二级结构预测图F2-15trtigureSecondaryconsucureofnovelmiRNA3.5.3新miRNA的差异表达对两品中表达的预测得到的新miRNA统计,判断在两样品之间的表达量是-否存在显著性差异,并分别使用lo2ratio、Scatterlot图比较两者共同表达的gp新miRNA表达量的差异。分析结果显示,与对照组相比GDM组有9种新miRNA表达显著上调,6种新miRNA显著下调。4种新miRNA表达在对照巧51 第二部分妊娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析2-12-1)。GDM中无明显差别(图6和表3Scatterplot(controhx|treatment:y)1000000T111j1—sse■iRNAupexpredm-exresse■downdmiRNAp-essedequaiRNA■llyexrmp10000011100001000妄芝里co.17S?CL?。10.10.11101001000100001000001000000Expressionlevel(A)2-RNA表达散点图横轴为对照纪miRNA表达水平,纵轴为图16新mi<=GDMmiRNA表达水平红色代表ratio>2的miRNA,藍色代表l/2ratio2的;miRNA,绿色代表ratio<l/2的miRNA。-A巧38〇11evelsinnormalFre16ScatterlotmrnovelmiRN6义1ligu2p巧化口GDMouredt-eressedmiRNAeendotmeanscontrolandrp(domeans叩邓,巧g-exressedmotmeanseuallere巧edmiRNAdowniRNAandbluedqy邱)p52 博壬学位论文表2-31新miRNA差异表达分析T-ressable213ExpionofnovelmiRNAininsamplesofnormalcontrolAand()GDMB()-chae-妃ldng(losig1----pairwi犹miR打ameAstdBstdpvalueg2B/A)able--B凸ovdmr--AilO2.16721.62860.41220.巧35721**--A-Bnovekm-ir121.5480.017.27衫6172.73E05-**----Bnovelr1416512017mi.%737111A..0.36E05_----el2704420ABnovmir152.6760.1.51984.174034---ABiovdmir>i161.5482.23S30.53264240.2741587---ABnovelmir170.61%1.32321.09555380.1226284-**--m--ABnovelir191.5480.017.27426172.73E05_**--m--ABnovdir221.85766.2091.740%11l.llE06___--Bnovm-244344804389797Aelir.34.50.0796410.79-**A--%0Bnovekmir.012.44297.巧24517.08E08_--**ABnovemr--li280.011.83227.51743324.35E06_**----Bnovelmr3005.21Ai.016.921943494095.44E_**-eknir-66694巧010巧ABnov310.011.0179..002_**---ABnovekmir%0.011.52687.25436733.41E05__**---%0-ABnovelmir.011名3397.巧536942.19E06___--**-m-ABnovelir39Q.Ql1.93397.59536942.19E06_**-Ae----Bnovlmir41.96080.017.61529861.66E06_**----Bnov-m5140E19Aelir6.39840.019.3215674._--**ABnove^m--ir61.96080.017.61529861.66E06_**A-->-<-为对照、B为GDM,sig1油lefoldchange(log2)l或者foldchange(log2)l,-val并且lueO.O。p53 第二部分在娠期搪尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析4讨论:一Mcro20-25iRNA是在真核生物中发现的类长度在个核昔酸非编码小RNA分子,能够通过与範基因mRNA特异性的碱基配对引起祀mRNA的降解W或者抑制其翻译,从而对基因表达进行转录后调控。Lee等最先在秀丽隐杆线一m虫(Caeno出ab地iselegans)中发现了个可时序调控胚胎后期发育的iRNAW--n。inharte。li42000年Re等发现了具有转录后调节功能的小分子RNAIt7至2001年,研究者在线虫(C.elegans)、果蛹(D.melanogaster)和人体中发现了近百个P一1mcro这样的小RNA分子,国际上统将这类小RNA正式命名为iRNA(miRNA),其研究也成为新的热点。随着小RNA深度测序技术的发展,越来越多的miRNA被发现鉴定,截至2013年miRbase20已收录206个物种的24521W个位点及30424条成熟的miRNAs序列nMiRNA与鞭基因间是多对多的关系,一m即个iRNA可Ua周控多个祀基因,反之,I个祀基因也可同时被多个?70%miRNAs调节。因此,据保守估计,约60%的人类蛋白编码基因受到miRNAs的调控气miRNAs参与很多重要的生理和越来越多的证据表明,病理过程,例如发育、器官形成、调亡、细胞增殖、肿瘤发生等。近年来的研究显示,miRNA在糖尿病的发生进展中起重要作用。研究表明miRNA也参与了GDM的发病,在孕早期血清miRNA的表达可预示妊娠期糖---29a222andm尿病的发生,miRmiRiR132的表达下降与妊娠期糖尿病有关,tW。血清miRNAs来源于多种组织与细胞,循环中miRNA的差异表达并不能充分说明其在组织中所起到的作用,因为miRNA作用的部位主要为组织细胞内。胎盘组织在GDM发生发展中起重要作用,但是目前尚罕见关于miRNA在GDM胎盘组织表达谱的研究。如何准确、迅速定量检测miRNAs基因的表达,是明确miRNAs在基因调控中作用的关键。传统miRNAs的检测方法主要包括Northernbloting、定量PCR和基因巧片技术等一。第代测序技术Sanger法在人类基因组图谱的绘制中发挥一了重要的作用。自2005年发展起来的新代测序平台取得了突破性的进展大,一大增加新miRNA的检出和鉴定。新代测序技术,并且极大地降低了测序成本54 博去学位论文除了获取已知m一iRNA的表达谱外还有检出miRNA的编辑等方面的优势。新M代测序最常使用的3种平台是Illumina的基因组分析仪、Ro沈e454基因组测istW序仪化及ABLifeTechnologies的SOLiD系统,Illumina基因组分析仪采用爸成测序法,单次运行可产生30GB的数据量、平均读长50bp,具有所需样品少数据误差小,操作流程简单等特点。组织内的miRNAs分子片段小、种类多,,要探讨在GDM和正常妊娠情况下胎盘组织miRNA的表达差异及后续研究等,Illumina高通量测序技术无疑是最好的选择。高质量的组织标本是获得准确的miRNA特征性表达谱的强有力保证。本研究首先提取胎盘组织的总RNA,经过分光度计和琼脂糖凝胶电泳鉴定,结果、-表明总RNA的质量可靠未降解,可用于后续实验。构建小RNA的CDNA文库,而后采用His巧高通量测序技术分析正常妊娠及GDM胎盘组织的小RNA信息并筛选和比较两者差异表法的miRNAs。各样本的小RNA高质量reads达1000000095%W上Illumina,占总序列的,体现了测序技术高通量高质量的特点。这些高质量的序列长度分布图有助于判断小RNA的种类,样品中长度区间^1-m主要集中在2024nt的小RNAs,峰值在22nt,符合iRNA长度特泌,其量约占所有小RNA总量的上,种类约占总小RNA种类的1%左右,体现了m2-ratioiRNAs在种类保守而数量分布广泛的特点。log是用于描述正常对照组和GDM患者miRNA表达谱两两比较中判断其miRNAs表达量是否存在差异的指标,而P值表示miRNAs在两样品间表达差异的显著程度,P值趙小差异越显著。通过这两者分析数据可W发现与正常对照相比,GDM组有138个己知miRNAs表达显著上调、16个已知miRNAs明显表达下调。本研究中GDM患者存在明显的膜岛素抵抗。膜岛素抵抗是膜岛素作用的主要祀器官姐织对一定剂量的膜岛素产生的生理效应低于正常水平的一种状态,即外周组织对族岛素敏感性下降,葡萄糖利用降低及抑制肝葡萄糖输出作tw、用减弱,对糖脂和蛋白质代谢的调节作用降低甚至无作用。许多研究已经证实miRNAs参与调控外周组织对膜岛素的反应。之前的研究报道GDM患者55 第二部分赶娠期糖尿病患者胎盘组织miRNA差异表达谱分析--29a水平显著低于正常妊娠者血清miR,体外实验证实miR29a表法下降后可W增加膜岛素诱导基因1(/ns皆0的表达,导致蛋白激酶2表达上调从而使血糖水平升高-29家族表。有研究报道2型糖巧病模型大鼠脂肪和骨骼肌组织miRW达上调。本实验的结果显示GDM胎盘组织的,可能与外周组织化有关m-29a表达増髙可能与其抑制胎盘组织对膜岛素刺激的葡萄糖摄取作用iR,这-有关。miRNA测序结果显示胎盘组织有miR125a表达,并且GDM组胎盘组一一-织的表达明显高于正常。有文献发现miR125a是唯个在GK小鼠(糖尿病-)的巧脏和脂肪组织表达均显著差异的miRNAmiR125a的模型小鼠;範基因涉及到丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,该通路在糖尿病时被激活,在糖W尿病及并发症发生、发展中发挥重要作用。据此我们推测GDM胎盘組织中的高表达的m-aiR125也可能是通过调控MAPK信号转导通路中的某些祀基因而-发挥作用。我们的初步实验结果还发现GDM组胎盘组织miR146a的表达明显W高于正常对照组。Kovacs等发现,STZ诱导的糖尿病大鼠的视网膜和视网膜mNF-iRNA的表达发生变化kB内皮细胞中有大量的,其中与信号通路相关的--mmi民-kB的iR146等表达上调,他们还发现,146对NF负反馈抑制作用可能是治疗搪尿病视网膜病变的潜在祀标。另有研究发现,高糖刺激的内皮细胞fWm-iR146a表达降低,其祀基因纤维连结蛋白的表达增加。在研究帕金森大脑纪织的差异表达miRNA在多己胺神经元即帕金森氏症发病机制中的作用时,PG]R---拉m等发现高表达的mi126会下调IGF1/PI3K,而IGF1/PBK信号通路与-细胞的分化发育相关。在饮食诱导肥胖小鼠的子代脂肪组织中,miR126表达也是升高的,而膜岛素信号通路的蛋白包括膜岛素受体、PI3K亚单位和膜岛素PU受体底物1等表达显著地下降。PI3K、膜岛素受体及受体底物是膀岛素信号。传导的关键,当这些蛋白表达下降后会影响信号的下传本研究发现GDM胎--U6可能与盘组织miR126表达明显高于正常对照,提示miR膀岛素抵抗有关系。除了已知的miRNAs有表达差异外,我们还利用Mireap软件预测新的56 博去学位论文一miRNA并分析表达差异。Mire巧是深圳华大基因开发的专用于新代测序平台Psi数据分析的软件,主要功能是检测新miRNA及后续分析。新miRNA需满足经Rfokpll二级结构W下3个条件;。软件或mfolcP软件预测的RNA符合)一-m且存在reiRNA的miRNA的p发卡结构,条臂无内环或凸起,并包含成熟-二级l/mol序列,巧结构稳定,杂交的自由能小于20kca3的编码;(巧发卡结构基因位于基因间区或内含子区。通过分析计算,本实验在GDM患者胎盘组织预测出27种新miRNA,由于有8种新miRNA在两组样本中的表达均过低,不参与差异表达分析。对其miRNA前体进行预测,均有明显二级茎环结构。差异分析显示9种新miRNA表达明显上调、6种新miRNA表达明显下调、4种新miRNA表达在对照和GDM中无明显差别。m一iRNA自发。现至今,己经被公认为基因表达调控的核也因子之GDM发病机理错综复杂,正常妊娠与GDM胎盘组织miRNA差异表达谱的筛选有望为GDM的发病机制研究提供新的线索一。然而,高通量测序分析结果有定局一限性,获得的miRNA差异表达谱有假阳性的可能。因此,我们在下部分进行筛选结果的验证及差异表达miRNA的后续分析。结论;通过构建GDM和正常妊娠妇女胎盘RNA的cDNA文库和H设eq鳥通量测序技术,首次进行了GDM胎盘组织miRNA的高通量测序研究,发现有138种己知miRNA表达上调,16种已知miRNA表达下调,部分表达上调的miRNA可能与膀岛素抵抗有关。通过软件预测出19种新miRNA,其中有9种新miRNA表达明显上调、6种新miRNA表达明显下调、4种新miRNA表达在对照和GDM中无明显差别。参考文献…CaringtonJC,AmbrosV.RoleofmicroRNAsinplantandanimaldevelopment.-ience.200330:巧巧8Sc,1(5631)6.57 二miRNA第部分妊娠期據尿病患者胎蟲:组织差异表达谱分析eaeal.verexre;sionofmicroribonucleicidhihlAZhuLGutN,tOsac29口]H,,,ppgy--ureulatedindiabeticrats,leads化insulinresistancein3T3LIadipocyte.MolpgEndocrino-l200721:27852794.,,erreracksoneHETa-3HBMLotlorJMetal.MicroRNA125aisoverexressed[J,,y,pininsulintargettissuesi打aspontaneousratmodelofType2diabetes.BMCMedGenomics:.20092154.,()[4]KovaesB,LumayagS,CowanC,巧泣1?MicroRNAsinearlydiabeticretinopathy--instreptozcrtocininduceddiabeticrats.InvestOphthalmolVisSci.201152:4402,4409.5LeeRCFe--inbaumRLAmbrosV,TheC.eleansheterochronicenelin4[],,ggencodessmaAt化-141llRNswihantisensecomlementaritlin.Cell.993py,-755:843854.()民einhartBBasson幻21-nu-reuaesJSlackFJMai.Thecleotidelet7RNAlt阀,,,gdeve—lopmental巧mi打ginCaenorhabditisdeans.Nature.2000,403(6772):901906.gaos-ut[7]LQintanaM,RauhutRLendeckelW,etal.Idenificationofnovelenesg,gma-codingforsllexpressedRNAs.Science20012945543):8巧858.,,(s-mase8KozomaraAGrifithJonesS:annoainfence.iRBttihconid[],ghgdeeseuenc-microRNAsusiningdata.NuclAcidsRes.201442Dl:D6873.gpq,()9Van-[]RooijE.TheartofmicroRNAresearch.CircRes,20111082:219234.,()-m10ZhaoCDongJJianTetal.EarlsecondtrimesterserumiRNArofilin[],,g,ypgred-ictsestationaldiab別esmellitus.PLoSOne.201168:2392523933.pg,()11NewbemD,FreemarkM.Placentalhormonesandthecontrolofmaternal[]metabolismandfetalgrowth.CurrOpinEndocrinolDiabetesObes.2011,18巧):409-416.。2ColomiereMPermezelMRileetal.Defectiveinsulinsinalinin],,yC,ggplacentafrompregnanciescomplicatedbygestationaldiabetesmellitus.EurJ58 博壬学位论文ocrno-:巧Endil.2009,160(4)5678.13GunnarsdottirJStehanssonOCnattiniusS巧al.Riskoflacental[],p,g,p-mdysfunctiondisordersafterriormiscarriaes:aoiilationbasedstud.AJObstetpgppyG2-ynecol.201411l:34.el8.,()[14]陈洁林海建,潘光堂,等.利用深度测序技术检测玉米根系和叶片中已知,-的microRNAs?遗传?20103211:11乃1186.,(^)15MaruliesMEholmMAltmanWEetal.Genomeseuencinin[]g,g,,qg*-m-icrofabricatedhihdensiticolitreieactors.Nature.200543770巧:376380.gyp,()-[16]SmithDRuinlanAPeckhamHEetal.RaidwholeenomemutationaljQ氏,pgrofnusnnex-neranuennnoesenomeesearcpiligigtetiosecitechloi.GRh.2008gqgg,巧—10:16381642.()--17RubJGJanCPlaerC巧al.Larescaleseuencinreveals21URNASand[]y,,y,gqgadditio打almicroRNAsandendogenoussiRNAsinC.elegans.Cell.2006127:,(巧-11931207.1orinoSKondoTSasakiKetal.Mildelectricalstimulationwithheatshock[巧M,,,amelioratesinsuliriKsistanceviaenhancedinsulinsignaling.PLoSONE.20G8,3。2):e4068.巧--MedFenBChenSMcArthurKetal.mi民146aiatedexracellularmatrix[]g,,,roe-tinroductioninchronic化abetescomliation.Diabetes;.201160:29752984.ppp,i0Keecennaealmi-CO打ribuekinnsdisease口imW,LYMKNDt.n126tts化Parso],,-bdsreu-yylatintheinsulinlikerowthfactor/hoshoinositide3kinasesinalin.gggppggeurob-iolin:NAgg.201435717121721.,()--emandezaadhMart-roneuFTwinnDSlAlfriMZlinGrtMSetal.Downrel口。,,,ga---tionofIRS1inadipo化巧ssueofofsprinofobesemiceisrorammedcellautogpgou-cnaceab-nomous:lthrhosttransritiolmehanisms.MolMt.20143325333.ygpp,口)22YanL--[WianJFenetal.GenomewidemiRNArofilinofaflatoxin]g,,g乂pg59 第二部分妊娠期搪尿病患者胎蟲组穀miRNA差异表达谱分析-ToxB1inducedheaticinurusindeeseuencin.icolLett.20142262:pjygpqg,()140-491.23KiiyuHKinT:ihmforutin,AsaiK.Rfoldanexactalgortcomlocalbase[],pga-irinrobabilities.Bioinformatics.200824:;367373.pg,口)p24ZukerM.Mfoldwebserverfornucleicacidfoldinandhybridization[]goneccses-redictiuc;.NliAidR.2003311334063415.p,()60 博壬学位论文第H部分miRNA差异表迭结果的验证和鞭基因的预测及功能分析利用microRNA高通量测序,我们初步筛选出了miRNAs在GDM的差异-m--表达谱,分析发现了138个已知miRNAs表达显著上调,包括hsaiR548am5p、----m-%-、sa-m--、miR-、-miR-hsaiR5hiR:3725phsa374a5phsa12775p---hsa-miR-889316miRNAhsamiRl:269、p等;个s明显表达下调,如a---m-hsamiRsa-miR-eahsaiR1246、6的a、h7704等;另外,Mirp软件分析预测出27种miRNA,其中有9种新miRNA表迭明显上调、6种新miRNA表达明显下调、4种新miRNA表达在对照和GDM中无明显差别。尽管测序检测miRNA通量离、可测动力学范围较宽、检测时间较短并且是检测基因组内特异性miRNA表这及调控水平改变最有效的手段,但是这种方法也有它的局限性:错。误率随着读长增加而累积,需要对其结果进行验证PCRRea--实时定量lTimeuantitativePCR,RTPCR是在PCR指数扩増期(Qq)间通过连续监测每次循环中巧光信号强弱的变化来即时测定将异性产物的量,并据此推断特定模板DNA初始量。该技术利用巧光信号积累实时监测整个PCR一""cehresholdC进程,lt,t),使每个循环变得可见最后通过循环闽值(Cy和标准曲线对样品中DNA/cDNA的起始浓度进行定量。目前己被广泛应用于分子生物学研究的各个领域。预测及发现miRNA的祀基因是研究miRNA功能及后续研究的基础,miRNA及其報mRNA之间的互补配对具有极高的保守性,利用生物信息学代替筛选铅基因的传统方法既可获得大量候选範基因还有很好的目的性。因此,生物信息学成为miRNA祀基因预测的首选方法。本部分研究采用高灵敏、高特异性的、检测范围宽的实时萊光定量PCR方法对microRNA高通量测序结果验证,利用生物信息学预测差异表达miRNA的祀基因并分析其功能。1材料61 第王部分miRNA差异表达结果的验证和喪基因的顽测及功能分析11.研究对象标本取材与保存同第一部分。1.2主要实验仪器及试剂1.21.、实验仪器一-Rea-ime(adlTPCR仪BioRCFX96),其余同第部分。2试剂TaKaRaPrimeScritII1stStrandcDNA凸也esisKit(日本TaKaRa公司)、p巧miScriptSYBRGreenPCR拉t(日本TaKaRa公司)、弓I物由伯信生物科技有限公司设计并由吉格生物公司合成。2方法2.1总RNA提取一同第部分。2-.2RTPCRq2-2.1miRNA逆转录逆转录步骤参考TaKaRaPrimeScriptII1stStrandcDNASynthesis拉t(D6210A)试剂盒说明进行:1)在Microtube中配制下列混合液。3-表1逆转录反应体系Tab-le31miRNAscritreversetranscritionmixpp试剂体积如1)-m-iScriptreversetranscriptionmastermix1(0.42)miScriptRTBuffer4temelteRNAlupgRnaseFreedH20U化20j1p|°2)在37C下解育60min。。3)在化C下解育5min"灭活miScriptReverseTranscriptaseMix。°4Rc-C保存)进行PC,剰余DNA20。拍 博去学位论文2.2.2miRNA实时定量PCR引物I根据目的基因的种属及名称,在NCB数据库查询参考核昔酸序列,采用er0设ea-Prim3.计RlTimePCR弓顺,引物序列经NCBInBlast比对无非特异性RT-PCR实验。扩増,用于q表3-2实验内参基因及目的基因引物序列-Tab-le32RealtimePCRrirftaretenemeopgg’,GenePrimerSeuence(5to3)qU6CTCGCTTCGGCAGCACAAACGCTTCACGAATTTGCGThsa---iniR548am5AAAAGTAATTGCGGTTTTTGCCp-m--hsaiR955pTCAATAAATGTCTGTTGAATT-hsa-miR1246AATGGATTTTTGGAGCAGG-m-hsaiR1269aCTGGACTGAGCCGTGCTACTGG2.2.3实时定量PCR使用TaKaRa公司的试剂盒,反应体系的配制,反应参数参考TaKaRaTMSYBR?PremixExTaqIIPerfect艮ealTime试剂盒说明进行,W对照组和()GDMcDNA为RNU6-2DNA胎盘组织的模板,设为内参照、无酶水代嘗c的---a-、-m--、hs-、阴性组为平行对照,检测hsmiR548am5phsaiR955pamiR1246---mhsaiR1269a。RealTimePCR的扩增曲线和融解曲线应用BioRadCFX96民ea-elTimPCRS巧em的操作方法进行。y3-3-表RTPCR反应体系口0山)-Tabe-reioinmxl33RTPCRacti试剂体积(山)qantiTectSYBRgreenmas化rmix(2x)5universalPrimer(10xM)1|miRNAPrimer(lOM)1pcDNA模板1dH202Total1063 mRNA第互部分i差异表达结果的验证和耗基因的预测及功能分析注:反应液配制在冰上进行-ea-BioRadCFX96RlTimePGR扩增标准程序参数如下;°C起始激95.0活lOmin1个循环,;°95.0C10s变性,’60.0C退火,20s‘72C延伸 ̄。.0,3化扩増244个循环;进行一一仪器设定在个循环变性期结束后,自动记录上个循环最后10%时间的巧光值一,W此代表上个循环结束时的扩增产物量。当所有反应完成,可得到各个标本的萊光曲线,软件将自动分析数据、调整巧光曲线的基线,设定阔值(threshold)。每个反应管的巧光信号达到设定阔值时所经历的扩増循环数称一为Ct值。每次反应均设阴性平行对照组。实验重复H次。°‘°72一溶解曲线.0C到94.0C0.4C递增,每0.5s读,W次数据,绘制温度与巧光值关系曲线。本实验采用法分析目的基因在对照组和GDM组的差异表达。该方法W内参基因为参照系,分别获得(对照组和病例组)目标基因的Ct值和(对照AAn-=组和病例组)内参基因的Ct值,计算j。计算公式AACt(GDM组目标:--对照组目标基因C-基因Ct值t值)(GDM组内参基因Ct值对照组内参基因Q值)。23祀基因预测及功能分析miRNA的祀基因的寻找主要通过利用生物信息学方法和生物学实验方法。将生物信息学与生物实验相结合来寻找範基因可W很大提高准确率。生物信息学方法主要是利用某种算法对祀基因样本进行评分及筛选。虽然预测方法各有不同一定规律性但由于miRNA和範基因间的作用具有:miRNA与其祀位点,的互补性miRNA靴位点在不-mRNA巧链之间;同物种之间的保守性;miRNA二’的热稳定性;miRNA祀位点处不应有复杂级结构;miRNA5端与鞭基因的’M结合能力强于3端。本实验利用对ireap预测出的miRNA进行帮基因预测,64 博击学位论文得到可预测出範基因的miRNA数量W及这些miRNA的预测祀基因数量。为了降低祀基因预测结果的假阳性,我们同时使用了miRanda,targetscan,MireapH个软件,并取H个结果的交集作为祀基因预测结果。参照Allen等人2005年发表于Cell,W及Schwab等人2005年发表于DevelopmentalCell的相关文献我们使用如下规则进行miRNA的祀基因预测;(1)小RNA与靴基因间的错配不-U配对认为0m得超过4个(G.5个错配2iRNA/);()在祀基因复合体中不得有超’过2处发生相邻位点的错配;(3)在miRNA/祀基因复合体中,从miRNA的5-4i/端起第212个位点不得有相邻位点都发生错配;()mRNA|E基因复合体的第’-m1011个位点不得发生错配例在iRNA/靴基因复合体中,从miRNA的5端-m起第112个位点不得有超过2.5个错配6iRNA/;()祀基因复合体的最低自由能(MF巧应不小于该miRNA与其最佳互补体结合时MFE的75%。G一^eneOntology(基因本体论,简称GO)是国际标准化的基因功能分一conoedvocabu(trlllar)类体系,提供了套动态更新的标准词汇表y来全面描olo述生物体中基因和基因产物的属性。GO总共有H个ontgy,分别描述基因的molecuarmcon、cellularcomonen、分子功能(lfiti)所处的细胞位置(pt)参与的生物过程(biologicalrocess)。GO功能分析针对的是己知的miRNA的候p""选祀基因下简称候选祀基因)。该分析可W提供与参考基因比较后,在候选鞭基因中显著富集的GO功能条目,并筛选出候选祀基因与哪些生物学功能显著相关。该分析首先把所有候选祀基因向GeneOntology数据库(http://www.geneontology.org/)的各个term映射,计算映射到每个term的祀基因数目,然后应用超几何检验,找出与整个参考基因背景相比,在候选祀基因中显著富集的GO条目:,其计算公式为山J戶=-isyn、>65 第王部分miRNA差异表达结果的验证和拓基因的预测及功能分析其中,N为所有基因中具有GO注释的基因数目;n为N中被预测为候选祀基因的数目;M为所有基因中注释为某特定GOterm的基因数目;m为注释为某erm-va特定GOt的候选範基因数目。计算得到的plue通过Bonferroni校正之后,corrected-vauermWl凶).05为闽值,满足此条件的GOt定义为在候选铅基因p中显著富集的GOterm。通过GO功能显著性富集分析能确定候选祀基因行使的主要生物学功能。一(和GO分析样,KEGGKotoEnccloediaofGenesandGenomesyyp,京都基因与基因组百科全书)通路分析针对的也是候选祀基因。在生物体内,不同一基因相互协调行使其生物学功能,基于pathway的分析有助于更进步了解基W因的生物学功能。KEGG是有关通路的主要公共数据库,通路显著性富集分,析WKEGG中的通路为单位,应用超几何检验找出与整个参考基因相比较在候选祀基因中显著性富集的通路。该分析的计算公式同GO分析,在送里N为所有基因中具有通路注释的基因数目;n为N中的候选祀基因的数目;M为所有基因中注释为某特定通路的基因数目;m为注释为该特定通路的候选祀基因数目。通过通路显著性富集分析能确定候选祀基因参与的最主要生化代谢途径和信号转导途径。筛选GO及KEGG显著性的标准是戶<0.05、假阳性率(Falsediscoveryrate,FDR)<0.05。2.3统计分析--RadCFX96Rea-运用BiolTimePCR仪配套的BioRadCFXManager‘AAaSoftwarel.6数据分析软件进行分析,且采用2法来计算目标基因的表达量。采用SPSS11.0统计软件储存和分析数据。计量资料W均数±标准差;±s表示。()<0每个miRNA对应的2组样本采用独立样本T检验进行分析.05为差异有,P统计学意义。66 博去学位论文3结果31RT-PCR扩增mRNA的特异性.qiRT-PC民U6--48am-口--q实验扩增、hsamiR55p矛hsamiR1246等得溶解曲线、---扩增曲线,分别见图31、图32和图33。扩增曲线均可分为巧光背景信号阶一段-、扩增期和平台期,并且溶解曲线为单峰,可见RTPCT扩增效果好、无引物二聚体及其它非特异性扩增。MeltCurveMeltPeak,功。'’….:;/\;………誦';i'\,加i^jI勝…产一\;;V-????-??'?'?'??; ̄——— ̄I ̄ ̄I ̄ ̄I—I—"— ̄一一—一_I。rrIIII一IIiII ̄—I?IIVi■ViVIIi>X,,tIji70巧的妨如7日巧80¥590Temperature,Cels山aratureiTempe,CeUuiAmplification■■■???.....?■??I41I1.2。。。…;'■’1500:I警-’?1000丽;.---?-?■?M/SOD010203040Cycles图3-DNA为模板RT-PCR1^^样品c,q扩增内参基因1]6的溶解曲线和定量曲线。Fre3-1MtteUiguelingcurveandamlificaioi打curveofrefrence6p67 第互部分miRNA差异表达结果的验巧和把基因的预测及功能分析MeltPakeMetretCuv ̄ ̄ ̄ ̄""" ̄ ̄ ̄'', ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄'''''''''''''■!■-??■???'-??---?i^:600Af1f…"0。……?:;g感.....''…"。^:!槪3。。3500iI;'……'2。。'.…....'……….:..:3000:\;/VVV-■■■■■■■■-■..■..-2500':.‘.TV■^■!:;;;\日j1;;I8日85的巧8085的巧TemerlsiusTemratue,CetureClsipp^,eusAmplication ̄ ̄—'''''''''1'1'''II!f■?■:;10- ̄0'.JITIIIII4\i20400103曰Cycles-----2cDNARTPC反扩増目的基因hsamiR548am5图3W样品为模板,qp的溶解曲线和定量曲线。---45-2Mtcurvea凸damlificateofsamiR58am打gure3elingioincurvhppMMWtuiveliWC ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄" ̄' ̄ ̄ ̄ ̄-丄'.''t个;诚f1....5卵-::iM!... ̄1Iz■j\qi:\^£E:肪抑巧叫巧90巧助T抑en化eUiutT?m>erture.Celsiusp扣C68 博去学位论文Amplification?占..■■I'I?I■IIIIj--I-—n010203040Cycles-33cDNART-PC民扩增目的基因hsa-m-246图W样品为模板,qiR1的溶解曲线和定量曲线-M--巧gure33eltingcurvea凸damUficatioincurveofhsamiR1246p3-.2RTPCR验证GDM和正常妊娠妇女胎盘mRNAqi差异表达一为了进步对高通量测序结果进行验证,从测序得到的154个差异表达的miRNA中选取了4个表达差异较高但表达量较低的miRNA采用恃异引物、合--m-----适的反应体系及条件进行qRTPC民检测:hsaiR548am5p、hsamiR%5p、sa-R-246----hmi1、hsamiR1269a,内参基因使用U6snRNA。结果表明hsamiR548am-5a-m-95-5GDM组表达量明显高于对照组和hsiRpp在,差异有统计学=-=-=--意义(分别为t10,片.t1.,尸hsamR124、.208000048800.000);i6;而-m-12DMhsaiR69a在G组的表达量明显低于对照组,差异有统计学意义(分别=一==为t12.653,护0.000t8.973,戶0.000)。与高通量测序得到的结果致(表;3-4)。69 第王部分miRM差异表达结果的验证和把基因的预测及功能分析-4RT-PCRGDM及对照组胎盘组织4种m表3q检测iRNA表达水平(;±s)比较T-RT-PCRmable34Comarisonof4miRNAsafterbetweennoralcontrolandpqGDMrougp分網检验计呈指标对照组GDM组^p值t值==(n30)(n30)-m--±-hsaiR548am5px±s1.120.413.3紅1.1310.2080.000----1hiR955x±s.21主0.61450±.4.samp.10418800.000--±0hsa1246无±52.79±0.810.83.2512.6530miR.000hsa-mi民-1269ax+s1.95主0.770.5壯0.308.9730.000*计量资料用两独豆样本t检i。3.3miRNAs的範基因预测一条基因经过内含子的不同剪切可W产生一个或者多个可供编码蛋白质的成熟mRNA,因此,miRNA的某个範基因可能会有多个位点。对GDM和对照组的已知及新的miRNA进行靴基因预测,结果显示GDM组可预测出帮基因的miRNA数量W及这些miRNA的预测祀基因位点数量均要多于对照组,提示发生GDM时有许多miRNA表达异常并且有miRNA结合调控点发生改变。表3-5己知msiRNA祀基因位点预测结果Tab-Tle35areteneandlocicdiction纪rKconoizedmiRNAsggpg ̄範基因数量靴基因位点数量ImRnN、TA.数解量IijTI(ENSG)(ENS)对照组1030703%2703871GDM组109770523295192170 博去学位论文表3-6新miRNA祀基因位点预测结果Tab-le35TareteneandlociredictionfornovelmiRNAsggp ̄ ̄觀基因数量郎基因位点数量ImiRNA数量(ENSG)(ENST)对照组243巧8457189GDM组2432147巧544所有用Mireap预测出的新miRNA中,有24种可W预测到報基因。由于预--m-测到miRNAs祀基因的数量庞大,我们只挑选了hsaiR3725p、--------hsamiR-548am5p、hsa-miR%5p、novelmir24、novdmir22等差异表达最显著的8种已知miRNA和7种新miRNA的铅基因分别进行总结。-------hsam-m、h-m-、hsamiRnovelmirlmiriR548asaiR372374巧22、nove12等所--预测到的帮基因有共同的部分(37和38)。-m表378种差异表达己知iRNA範基因统计Tab-tale37Tareteneof8diferenillexres化dmiRNAsggyp報基因位点IImiRNA长miRNA名称miRNA序列(ENST)数祀基因度(nt)旦里稱脂醜化醇3激酶调节亚单位2,’3CCUCAAAUG锋指蛋白,鸟嘿岭核巧酸结合蛋--m-hsaiR372UGGAGCACUA233491白,mRNA前体加工因%A,低5P’UUCU58密度脂蛋白受体相关蛋白,葡萄糖6磯酸酶,热休克蛋白8等aDP-核糖基化样因子6相互作用^^AA.AAAArTTrr|^AAAAGUAAUhsa-m-548aiRUGCGGUUUUU226491蛋白,麟脂醜肌醇3激酶调节亚-m5,p^GCC5单位1,绵胞周期蛋白G2,泛素71 第王部分miRNA差异表达结果的验证和捉基因的预测及功能分析结合酶E2A,转录因子A,化11相互作用蛋白,溶质载体家族2(促进葡萄糖转运体)等膜岛素样生长因子2受体,溶质载体家族2,非受体型蛋白酪氨酸’3UCAAUAAAU-m--hsaiR955憐酸酶1,TRAP家庭成员相关的GUCUGUUGAA217039’NFkB激SfPUU,G¥自偶联受体5--63-,磯脂醜肌醇4磯酸3激酶,小窝蛋白2等脂连素受体1,转化生长因子P受体II,酱醇载体蛋白2,肿瘤坏3^AAUCUCAGhsa-m-iR216a死因子受体超家族成员1IB,CUGGCAACUG223281-5pIKBKB相互作用蛋白,多礙酸肌UGA,5醇-4-憐酸酶己爾酶2,组蛋白脱等微管相关蛋白RP/EB家族成员1,热休克蛋白的70kDa家族成员’3ACUCAAACUsa-m-hiR371a13,血小板源性生长因子D,周GUGGGGGCAC202193-5期蛋白依赖性激酶3p1,甘露糖结,U5合凝集素1,II型电皮口控性钢通道,LDL受体相关蛋白等cAMP反应元件结合蛋白样2,'3AAUGGAUUUUDP葡萄糖糖蛋白葡萄糖基转移-m-hsaiR1246UUGGAGCAGG191737酶1,巧指蛋白431,全细胞色素,5C合酶,胆碱激酶(X,a型蛋白酶!I1172 博去学位论文体亚基,丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸相互作用蛋白等1膜岛素样生长因子,膜岛素样生’3CUGGACUGA长因子结合蛋白5,原巧粘附蛋白hsa--ndR12巧GCCGUGCUAC23-1219C5RNAy,固醇去饱和酶,结合aUGG’5基序单链相互作用蛋白3,SOGA家庭成员1等表3-87种新miRNA報基因统计e-8Tabl3Targeteneof7novelmiRNAsg祀基因位点IImiRNA长miRNA名称miRNA序列(ENST)数祀基因度(nt)量膜岛素样多肤4,酸脱氨酶家族3,’3AGUGUGAGU蛋白憐酸酶1,toll样受体8,-m-novelir24GUGUGUGUGU231286RERG/RAS样调节因子X,丝/苏GAGU’538氨酸激酶,醜基辅酶A硫酷酶等膜岛素受体,溶质载体家族16,’3AGUUUGGUA活化转录因子7,溶酶体VO亚基nove-mr-li22AUACACGACG214626A2,蛋白激酶C,肌醇多磯酸5’AU5憐酸酶J,受体型蛋白酪氨酸磯酸酶M等’3UUUUGUCCGCD4,亮氨酸拉链转录调节因子novel-mir-19201191UGGAUCGUCU1,磯酸化蛋白相关糖脂微结构域73 第互部分fliRNA差异表达结果的遊池和把基因的顿测及功能分析C’51氨酶AIV,乳酸脱,胶原酶,内向整流钟通道亚家族J成员13,血管内皮巧指蛋白1等膜岛素样生长因子结合蛋白5,溶质载体家族2,脂肪细胞特异的,3CGAGUCCGG8-径基鸟嘿吟DNA糖昔酶,过氧-nove-17GCGUCAAGGG232235lmir化物酶体增殖物激活受体5,泛素AAAA,5样修饰活化酶3,consortin蛋白,E选择素等MAPKK5,类硫氧还蛋白1,孕3^GAGACGUC丽受体膜组件1,巧调蛋白依赖性-nove-lmir15CGGCACACGA232214憐酸二醋酶1B,蛋白酶体抑制因AACG’5子1,23kd突触相关蛋白,1型半腕氨酸双加氧酶等'^(C-C基序6趋化因子)配体2,,转位相关膜蛋白2,脂连素受体2,3UUUCUACiUC;1nove--糖皮质激素调节激酶,视黄醇脱lmir12GCUGCGGAGA22%0了,3cee氨酶1,ATP结合盒亚家族A,5肌球蛋白X等葡萄糖6磯酸酶,pi半乳糖基转’3ACGGUGUCU移酶42,膜岛素样生长因子,瘦-novemir-11l4CACAACGAAC2311素,生长因子受体结合蛋白0,GUU’5泛素蛋白连接酶扮,整合素36|等74 博去学位论文3.4差异表达miRNAs祀基因GO富集分析为了探讨miRNA通过範向作用于其報基因在GDM时可能发挥的生物学功能,本实验对所有已知差异表达miRNA祀基因GO富集分析,结果显示,这些(囊泡、内体帮基因功能主要涉及细胞内物质转运通路、过氧化物酶体、离尔基体、内质网、离子通道)、体液调节、信号转导、营养物质代谢、外界刺激一的反应、细胞调亡等:第,这些基因可大致分为W下几类类为调控细胞增遺分化相关的基因,参与了细胞周期的调节、染色质的修饰、染色体的裂解、光受体细胞的分化和程序性细胞调亡等,如半化氨酸型内肤酶、Fas活化的丝氨酸/苏氨酸蛋酶、核酸酶、组蛋白乙醜转移酶、RNA聚合酶II等。第二类为物、质代谢相关的基因:如金属离子转运、糖蛋白的生物合成核巧酸代谢、胆汁酸的生物合成、蛋白质的组装、氨基酸的代谢和RNA转运及剪切相关的转运体。和代谢酶等第H类为各种信号转导因子相关的基因:如憐脂醜肌醇介导的信-姐信号通路号、wnt信号通路、NFkapp、MAPK级联的调节、表皮生长因子-受体通路、转化生长因子P信号通路、toll受体、GTP酶等。第四类为免疫反-应相关的基因:MHCI类受体、CD8、免疫球蛋白受体活性、趋化因子受体等。第五类为糖尿病密切相关的基因:包括膜岛素样生长因子、膀岛素激活受体、--磯脂酶朋>醇3激酶(phosphoinositide3kinase,PI3K)、非受体型蛋白酪氨酸r--磯酸酶I(oteintrosinehoshatasenonrecetort1,PTPN1)销离pypp,pype葡萄糖---磯酸酶lucoseshaasease。子共转运体、葡萄糖6(g6phoptG6P)等,对差异表达的新预测miRNA祀基因进行分析:,发现这些靴基因在细胞(成分分类中,大部分参与形成细胞内组分占87.4%),其次是参与形成细胞〇器(65.5/〇);在分子功能上,绝大部分为分子结合(83.3%),膜岛素(0.10%)及膜岛素受体(0.30%)占小部分,绝;在生物过程分类中大部分基因参与了生-、39、物调节,其次是代谢过程,接下来是对則激的反应细胞之间的交流等(表--。310及311)与膜岛素作用有关的基因有:电压口控性巧离通道KQT样亚--member家族成员otassiumvoltaeatedchannel,KQTlikesubfamil1)、1(pggy,75 第王部分mRNA羞异表达結果的遊诚和把基因的预测泉功能分折受体型蛋白酪氨酸磯酸酶A(roteintrosinehoshataserecetorteA)、py,糖pppyp原瓣酸化酶(glycogenphosphorylase)、麟脂醜肌醇3激酶调节亚单位2-hoho-sit、(sinos扣de3kinasereulatorubun2,PIK3R2)糖原合成酶激酶pp,gy3(glycogen巧nthasekinase3alpha)、AMP激活的蛋白激酶等。表3-9差异表达新miRNAsGOcomonentsIE基因p富集分析Tab-onenenrchmentor巧le39GOcomtsiftareneoferentaexressepg姐filldgypnovelmiRNAsGOcomponent条目Cluster频率戶值<〇?〇〇!细胞组分87.40%<0.001细胞器65.50%<0.001细胞浆56.70%<0-001膜系统46.30%<0.001细胞核37.40%<〇%?〇〇!细胞外周组分24.90<0’0012.30%细胞骨架1<0-001细胞核浆8.70%O’OOl细胞突起8.70%<0.001内质网7.70%Ckister频:GO细胞定位相关基因所占的比例P值<0.05为显著率範基因中在;富集。巧 博去学位论文表3-ifu10差异表达新mRNAs祀基因GOnction富集分析ab-Tle310GOflmctioinenrichmentfortargeteneofdiferentiallexr的sedgypnovelmiRNAsGO扣nction条目Cluster频率户值分子结合83.30%<0.001蛋白质结合59.00%<0.001<38.离子结合.40%000134%<0.001有机循环化合物结合.00杂环化合物结合33.70%<0.001核巧酸结合20.80%0.01422<DNA合14.0分子结.20%0010%0.04197转移酶活性12.6腺囑吟核巧酸结合10.30%0.04479<酶物质结合7.50%0.001〇<受体结合7.00/〇0.001序列特异性DNA分子结合转录因子活<0.0016.90%性蛋白质二聚化活性5.40%<0.001<05.001酶调节因子活性.30%细胞骨架蛋白结合5.10%<0.0015%<0.001脂质结合.00<03.001蛋白结构域特异性结合.70%<03-001蛋白酪氨酸激酶活性.50%<Chister频率;帮基因中在GO生物功能相关基因所占的比例;P值0.05为显著富集。77 第互部分miRNA差异表达结果的验证和艇基因的预测及功能分析3-表11差异表达新miRNAs帶基因GOprocess富集分析-roee巧enrichmenTable311GOtfortargeteneofdiferentiallyexre巧edpgpnovelmiRNAsGOrocess条目Cluster频率P值p<0.001生物调节60.30%<056.001代谢过程.50%<0刺激反应42.20%.001<030.001细胞通信.70%8.001发育过程2.60%<0信号转导26.50%<0.001氮化合物代谢调节25.90%<0.001<05.001核昔酸化合物代谢调节2.60%<0解剖结构的发育25.001.50%<生物合成过程25.30%0.001<细胞分化17.20%0.001<大分子修饰15.90%0.001细胞死亡调节8.30%<0.001<激酶活性调节4.50%0.001<0蛋白酪氨酸跨膜受体信号过程4.001.10%<0生长因子反应3.001.90%<0分泌3.001.50%<0凝血3.001.00%C<luster频率:帮基因中在GO生物过程相关基因所占的比例P值0.05为显著;富集。78 博壬学位论文在妊娠搪尿病发生发展过程中一些显著富集的祀基因会作用于组织的葡萄糖代谢、应激反应、细胞内物质形成和转运、细胞增殖分化W及免疫反应等,而这些祀基因都是受miRNA调控的,因此我们推测GDM发病过程中胎盘组织miRNAs所帶向的基因表达调控可能是由上述多种生物学途径参与,这些生物学途径不仅仅对表达调控功能有作用,甚至导致细胞组织结构的变化。3.5差异表达miRNA的祀基因KEGG通路生物是一个完整的有机整体,基于KEGG通路分析能使我们对基因的功能的了解更加清楚透彻,并且整体性更好。KEGG通路分析中,GDM胎盘组织差异表达的已知miRNA对应的範基因显著性富集的通路共有68条。它们有:肌动蛋白细胞骨架的调节、局部细胞粘附、细胞內吞作用、巧离子信号通路、趋化因子信号通路、Wnt信号通路、泛3--素介导的蛋白水解、膜岛素信号通路、细胞调亡等(详见表12,图34和图-35)。对差异表达的新miRNA对应的範基因KEGG通路富集分析显示,新miRNA鞭基因显著富集的通路有50条,但是参与通路的祀基因数量明显少于已知miRNA。有31条KEGG通路是与已知miRNA祀基因相同的通路,如肌动蛋白细胞骨架的调节、局部细胞粘附、细胞内吞作用、巧离子信号通路等,一另部分为其他通路如膜腺癌、VEGF信号通路、脂肪细胞因子信号通路和过-3-1336)。氧化物酶体增殖物激活受体信号通路等(见表,图-m表312胎盘组织差异表达已知iRNA祀基因KEGG通路分析-ahwanasTable312KEGGtaslisfortar幻en的ofdiferentiallexressedpyyggyprecognizedmiRNAs範基因与祀基因与该通路该通路相通路P值通路相关的ID关的基因基因数目所占比例79 第王部分miRNA羞异表达结果的验征和始基因的预测及功能分析Reulationofactincytoskeleton<0.001ko048104682.26%gFocaladhesion0.007724ko045104512.18%Endoctosis0.04128ko041444512.18%yCaciumsinalinathwa0.001402ko040204182.02%lggpyChemokinesinalinathway0.013493ko040623541.71%ggpWntsignalingathway0.011339ko043103401.64%pUbiuitinmediatedroteolsis<0.001ko041203311.60%qpyInsulinsignalingathway0.007128ko049102791.35%pGtamatricsnase<0.001ko047242651.28%luegyp〇Leukocytetransendothelialmigration0.006844ko046702%1.25/〇Vascularsmoothmusclecontraction0.0010%ko042702581.24%Cellcycle0.018309ko041102571.24%GnRHsinalinathway<0.001ko049122261.09%ggpApoptosis0.001984ko042102231.08%Peroxisome0.000494ko041461600.77%V-n0.54%asopressinregulatedwaterreabsorptio.005472ko049621110-mKEGG通路分表313GDM胎盘组织差异表达新iRNA部分祀基因析Tab3-1taassotaetenesofle3KEGGahwsidifferentiallexressednalfrrggypyypnovelmiRNAs祀基因与郎基因与该该通路相通路P值通路阻通路相关的关的基因基因数目所占比例Tcellreceptorsignalingpathway0.000476ko046601231.45%Adherensunction<0.001ko045201181.39%j80 博壬学位论文Adipoc;ytokinesignalingpat;hw巧0.001008ko04%0851.00%mTO民signalingpa化way0.000892ko05212810.96%VEGFhwsignalingata0.000805ko04370780.92%pyPPA民sinalina化wa0.037422ko03320760.90%ggpyTGF-kbe1.03322:asinalina化wa07o0435065077%ggpy.Fattyacidbiosyn比esis0.004076ko00061100.12%REGULATIONOFACTINCYTOSKELETDNIJ'toC3ieM〇<dcai6cChenwtefeftrtK。°甲甲;臘私^—RTCIITCti—[FCTliIIII画 ̄靈犀严_DocU3D/^IPlllRclGE^|||II|)和^yIliI:AcmolmnnaDiC幸pyA//!因--極马去就/\\毎呈D7IM^I]M\I内IflIIIliI^千^户^1ip^I5*em;^齒JS赖I/,甲IPSSHIP2IIjj宁IJL营J八Id^^>arombbco^^点iTfI|i|04S106Q4/1JKhL(c)uniMaboratonw图3-4肌动蛋白细胞骨架调节F-iure34Pathwaofreul&tio打oft打ctoseeto凸gygaciykl81 第王部分miRM差异表达结果的验化和艳基因的预测及功能分析INSULINWGNALINGPATHWAYIGtcoelsIIhesionostas—translocatiotIIA、■■^X胃jTII^==__?i//AMPKK邮册ssI排IPIII、jj励?I//\应迂I>socs〇AI\AIr^I//,|^!//\/I严。0^\—*■祕齡)I\I/I爭IljOO*-IFSIi_4^4^,P_,,,]———— ̄—- ̄-〇ys?〇。峽?犯iHsWMSR^nin?〇1hiii呕亟巧畢固区画Iini、、、eOTM\7F^、、戶厂fs姑邮把阳)!"附端直扣^-—/\\PPlV-^PHKJ\1^PYGIL\XN\/vjmosoPtosMdill\fTSC2i\/ijl\\/||Wm啡肉刪L)1.\\\/圖\\叮‘--\DE3 ̄—PKA>Aatio、li\\、PllQHp賊yyIj-AMP\\\:srneiikition\\..ij.—\c/巧eiposp钟fjI.r1\51?柳邮化Rheb:卿1\I\I\嘴龄\/\\f-o:t?^j?gpb.g!^\^-?Anto\\||NWoteLI^lppP'刊咕取E_()\\Ht\,,,rax爲严__\\\(T)_,,,,1、^JlF4EPfii\-N4EEPlIe?roteinsntessfl1I|y、\j*竹口口口厂此?黯離A巧6。DNA049103mlkhiUblories切atfesao巧—图3-5膜岛素信号通路图e3-4nsultFiurIi打signalingahwagpy82 博壬学位论文PPAR別GNALINGPATHWAY[、Ki'巧LDLIetogenessC.LirerDMicmnSktll居ekamusce|hM3^ ̄叩卢jFABPUnsauraedfaacid0tttyfII;iLaidt-ransortI|pp(II—f?SaftdQv"aacidderadation户>turated町aciIFtyg,/I亡I()一____一Ir防_出。A匹互1...、(巧觸觀)/-闇I车串iFibatedmO/B化Wbihgiacosnt細i'一fFETjfy)iI化°AIDJIr、i1j*,。如邮CMl?faI5^??e.?離黯/I[J[c^rixR^II乂\\>I\\\/应量3应固]卢I— ̄?Updm\//Fafit*olismttyacidtransport>I[跳m",k"i^iidiU曲蟲》?=。心方一y?义IrX/^*'國—'.盖品I一—_]II:^ib叫山/^gV\^npnm一鄉坤舰■曲多_:j剛;」I巧9-泌-Retinmcacid〇?A&Ipte^tteaao^sriig^--\ILK?C^.arvivaliIlPDKlI^*\^Ubii.CmlmatkiiIUBIqN*CK*iPEPi,,1A0P7I?Gloconewe怕sisI0娘ITbnErTLiandruscr^tactoareteneggg03320800/13cKmehisaL<fcor>tori?()图3-6过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路--hwFiure36PeroxisomeroliferatoractitedrecetPPARsialinatagpvap;or()gngpy一鉴于差异表达m,步分析了iRNA祀基因数量在正常与GDM组有差别我们进相同KEGG通路在不同组别miRNA靴基因汇集的数量,发现GDM组KEGG通路的汇集的靴基因数量(ENST)总体上要多于正常对照组。如族岛素信号通路中,GDM348313(表3-14。组共有个,而正常对照组只有个基因参与其中)83 第王部分miRNA差异表达结果的验证和把基因的预测及功能分析3-EGGRNA表14K通路不同組别mi靴基因汇集数量分析-Table314NumberofenesconveredinKEGGathwabetweentworousggpygp通路名称通路ID对照组GDM组戶值肌动蛋白细胞骨架的调节ko048105105690.000254巧离子信号通路ko040204705220.000152泛素介导的蛋白质水解ko04120360390<0.001膜岛素信号通路ko049103133480.002185白细胞跨内皮细胞转移ko046702893220.004319细胞调亡ko042102442720.008884过氧化物酶体ko041461751890.000675近端小管碳酸盐重吸收ko0496443430.0007%我们挑选了膜岛素信号通路及过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路这两条与膜岛素抵抗(公认的糖尿病发病机制中也环节)紧密相关的通路进行祀基因的分析。--------has-miR-%、hsamiR146m差异表达的、hsaiR664a如、hsamiR548am邱及-m--hsaiR372化等调节膀岛素信号通路的关键鞭点,包括己糖激酶、葡萄糖6磯酸酶、P巧K、-----PTPN。mRNAnove-mr1、凸oveinr、novemr1等(表315)而新i中,li4ki19和li22等作用于PPARs通路中的PPARa、PPAR6、PPARY、径甲戊爾辅酶A还原酶、脂3-蛋白脂肪酶等,参与了膜岛素敏感性调节W及脂质的合成与分解代谢巧程(表16)。3-表15膜岛素信号通路miRNA及鞭基因分析Table-315miRNAanditstareteneinvoledininsulinsinalinathwaggggpy ̄ ̄miRNA差异倍^该範基因的其他miRNA細甘巧戶值视基因名称数log值-----3-1.439460.00369hsamiR1493hsamiR8a5尴;p;-95-5離p地p寺------hsahsa-miR糖原合成酶let7a3hsamiR1013phsp;------95-5a30d3激酶3ami民1179hsmiR等p;p------mhsamiR1015hsaiR1055p;hsa-a-m-a-sa-mR-98-miR磯月旨醜肌醇p;hsiR103p;hi3-95-5p二磯酸3激酶84 博壬学位论文催化亚单位P等處盛-mhsaiR礎酸化酶激汽-r;3----miR548t3hsarm艮%p;p;__955p酶竹貴础Pa-姑0-mhsaiR麟酸化酶激产-打-fsif打-文--mhsamiR125a5hsaiR125b施p;--955apifl_5p;等-m-----hsaiR3723samiR6553,p出s----hsam-1;iR6563psamiR672W三节己糖激酶p;hjP〇-5等psa--h17a地hsaRhsa诚核糖体%蛋苦产节 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第互部分miRNA差异表达结果的验证和把基因的预测及功能分折-m-----礎脂酷肌醇hsaiR12873hsainiR186p;-m----1342700.031拍6二稱酸3酶5hsaiR313hsamiR312激p;p;催化亚单位y-3p等l------磯酸帰醇式hsamiR1835hsamiR2276p;----2sami民s-m-.61巧61.17E53丙丽酸幾激3p31213ai民5出p出 ̄889 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博去学位论文----hsamiRhsamiR12873hsa-miR-86-1真核生物翻p;-----m--548am译起始因子3hsaiRlW05hsamiR2p;p;5p4E家族化4-3p等-----m--hsaiRhsamiRlhsamiR1055)hsa7;i;耐错敞a------口-548ammiR1273h5hsainiR853錢化p;5pp等--m------hsai民hsalet7e5samiR75hsap;巧冉妾巧化^出p--548am-m934h--944iRsamiR底物;等2<5p---m----hsaiRhsalet7f5phsamiRl06a5;p;-----548amhsam-sa-m-iR955hiR99a3膜岛素受体p;p5p等---sa-msama-m--hiR葡萄糖6磯酸hiR105hsaiR10b3p;----m--548amhsaiR1273ehsamiR12巧酶催化亚单p;;5p位-3p等-m-m-----hsaiR非受体型蛋hsaiR12923hsamiRl35p;-------548am5hsamiRaa-m白酪氨酸稱a1465phsiRp;;5-p酸酶1148b5p等---hsamiRhsamiR-29a-3hsa-miR328-3p;------m-548amhsamiR47583saiR94化/二cp;p;h^^55p2-5p等--m-----hsaiR、hsami艮lhsamiR1055)hsapni*;I;r巧耳rn;---548am-m-a-sam-iR1063hiR1283单占p;p15p等--m-----hsai民hsamiR1185l3psamiR12由--m--m---548aMAPKKl69ahsaiR12775samiR;p出5-p130a3p等--m-m----hsaiRhsaiR1185l3hsamiRl1p;-548am--2-3hsa-m--sa-MAPKIO85iR12245hp;p;m--5piR125a5p等-hsamiRh-----m-samiR12923hsaiR411^p;-----5m----374b52.655921.35E95hsaiR548f3hsamiR9^p;p;334等p-----m--hsai民hsamiR13013hsamiR132pnKp;------m--374a32.5W517.12E1303hsaiR1365hsamiR13单位p;p;1-8-pl3p等----miR-■hsamiR2733hsa342.1,甘圧gp;n店拍1-mhsaiRCbl原癌基因,---m---2J65020.00797983hsaiR5803hsamiR%p;p;E3-3p等--3----.347286.51E176hsamiR106a5hsamiR106bp;-…HIlisa化长因了巧87 第互部分miRNA差异表达结果的验证和把基因的预测及功能分析---372-325phsa-h--miR1269asamiR54;p;l-5p择和--am-a-sam-溶质载体家hsiR1065p;hiR106b----m--hsai民族2成员45p出samiR1270出sam化127--3723ap(葡萄糖转3等运体)-mhsaiR巧化调节亚-----ha-b23hsasmiR125imR12;p;i^k26-3p等--sa-m民hsaR----himi1225口出汾1111民1403觸胃胃殿-<---s-巧3a--193b31.34W00.00001phamiR3samiR19常;p出p3b-3pdeng-----sam-.hiR1225hsamiR1493,n曲姑舱p;-hsamiR..葡萄糖6鱗酸.nnaoc^,d-i。/-;u-i〇i0--1.50367.007854hsamiR1855phsamiR191p;;-49-31P酶〇-3pdeng------mhsami民hsamiR1270hsaiR1273h5b乂;目月日齡肪驗口成成--------m146b31.886990.012876p出samiR128l5hsaiR14Jp;--6b-3am-ade打ppsiR155出pg---m----hsaiRhsamiR12263psamiR127;h------m-146a31.854500.037518赎岛素受体5psami民1365psaiR14由出6a-3p等p3-表16过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路miRNA及帮基因分析e-Tabl316miRNAanditstargetgeneinvoledinPeroxisomeroliferatorpac-tivatedrecetorPPARsinalingathwap()gpy ̄ 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第王部分mRNA差异表达结果的验语和熱基因的爾测及功能分析----盛醇载体蛋novelmir23novel阳ir3;;2打ove_-白lmir5硬脂離辅酶A.----nav1Celmit17im)velmu5去饱和酶日nove-nove-lmi^-9-.321571.40E19m-至器葉结耐A日6ir5醜基辅酶A脱-U2nove--l-i-氨酶C4lmir1;novemr5直链艺醜辅酶A酌_.nave1-mu4l基转移酶1溶质载体家n°ve---mi-23-i-7.61531.66E06novelrnovelmr4:手m-4ir(脂肪酸转运体)4讨论4.1高通量测序筛选GDM胎盘组织差异表达miRNAs实验的可靠性一尽管新代的Illumina高通量测序技术有很多的优点,但是筛选出的一一miRNA有定的错误率,故而需要另外种方法对测序结果验证。常用的验证方法有克隆测序、NorthernBlot、原位杂交和实时定量PCR等。克隆测序虽然可提供准确的miRNA表达信息,但操作繁琐,效率较低。Northernblot虽然精一是需要使用放射性元素掠记探针确性高,但也有其缺点:,对实验操作人员有一定危害二H是对样品的需求量;是难W检测到低丰度的miRNA;较高才能避免假阴性。原位杂交曾广泛用于mRNA表达的检测,由于microRNA分子太小传统的原位杂交技术容易使microRNA在杂交及随后的洗脱过程中丢失。近一W一年来种新的杂交方法锁定核巧酸原位杂交LNA-(ISH)克服了上述困难,具有高度灵敏性且由于主要使用地高辛标记LNA探针较放射性标记系统安全,缺点是费用稍高。实时定量PCR检测方法具有高度特异性、高灵敏度及检测范围宽等特点,广泛应用于基因表达的研究,被认为是包括miRNA在内的核酸定量检测的金标准可应用于检测商通量测序筛选出的差异表达miRNAs。针对而RNAs90 博去学位论文m种类多,链长较短等问题,考虑现有iRNA检测技术的特点,本实验采用茎^环结构实时定量PCR检测miRNA检测方法,SYBRGreen染料,不需巧光探奸,具有高灵敏度和特异性的优点。该检测方法包括两个步骤:①基于茎凸环结构引物的逆转录反应。②进行实时巧光定量PCR。茎田环结构的逆转录mi引物与iRNA3端部分结合,在逆转录酶作用下进行逆转录反应,特异的正向引物、通用反向引物及SYBRGreen巧光染料进行定量扩増,实现逆转录产物实时定量检测。本法既克服了NorthemBlots方法的繁琐操作、费时费力、灵敏度低等问题,又实现了验证高通量测序数据的高灵敏度。miRNA分子链长较小,9-25bsPCR方法只有1p,不能采用常规的实时定量检测,需要设汁特殊的引物。m-m本实验根据iRNAs前体特异的茎环结构,设计出具有iRNAs特异性的逆转录引物和PCR引物,对高通量测序分析出GDM组明显高表达的--------hsamiR548am5p、hsamiR955p和明显表达下降的hsamiR1246、hsa-m-a进miR1269行定量检测,送四种iRNAs的表达量低但是差异表达较高,GDM二一致结果表明对照组和族比较的数据与第部分测序结果,结论相同。因此,高通量测序筛选结果是准确可靠的,证实正常妊娠与GDM胎盘组织之间miRNA表达有差异,提示差异表达的miRNA可能在GDM发生发展中起重要作用。一些研究证实了正常与W往有2型糖尿病时外周组织有miRNA表达差异,但是不同的研究结果所报道的miRNA表达及其作用有争议,原因可能与所用模型不同、miRNA研究技术手段差异、数据分析方法等有关系。目前miRNA在GDM表达谱的研究仍罕见、不足。另外,虽然GDM与2型糖尿病有许多相似之处,如膜岛素抵抗、脂肪因子作用、炎症因子参与等,但是GDM有其特有的性质、特别是胎盘组织在GDM发生发展起到重要作用,不能普遍地将2型糖尿病miRNA研究得到的结论直接套用于GDM。因此,应用高通量测序技-术和qRTPCR技术进行胎盘组织的miRNAs表达谱研究显得非常有必要。m-本研究GDM与正常妊娠胎盘组织iRNA差异表达结果中,有miR125a、91 第王部分miRNA差异表达结果的验证和把基固的预测及功能分析一--2化及m46RNA。miRiR1等micro与W往的糖尿病研究文献报道致其余大部分所发现的差异表达miRNA均为GDM首次报道。4.2差异表达miRNA靴基因预测s现阶段,由于技术等原因有关miRNA生物学功能的研究还比较欠缺。miRNA发挥表达调控作用是通过与祀基因结合,通过寻找其祀基因不但可W了解miRNA的作用机制和途径,还可W通过郎基因的生物学功能来推测miRNAP1的功能。目前,miRNAs祀基因的预测主要是通过生物信息软件来实现的,常一用些预测软件有miRDB(htt://minib.or/miRDB/)、mi艮andapg(http://www.microma.org/)%Targetscan(http://www.targetscan.org)SiMireap(htp://sourceforge.net/projects/inireap/)等。目前的预测方法各不相同,但是主要遵循W下几个常用原则:①miRNA与其祀位点的碱基互补性;②miRNA鲍位-mRNA双链的热稳定性m点在不同物种么间的保守性miRNAiRNA範;③;④’’位点处不应该有复杂的二级结构;⑤miRNA5端与帮基因的结合能力强于3端一。miRanda是最早的个利用生物信息学对miRNA祀基因进行预测的软件,89’’htlmanda对由Enrigt等人于2003年设计开发,iR3UTR的筛选主要是从序列匹配、miRNA与mRNA双链的热稳定性W及範位点的保守性H方面进行分化取miRNA对应的前10位基因作为铅基因,对于存在多个miRNA对应于一m同祀位点的情况iRanda则使用,贪也算法选取其中得分最高且MFE最低的一iint’一tW那对。Targetscan是Lewis等人巧2005年开发的款用于哺乳类动物miRNA祀基因的软件,该软件将RNA之间的相互作用热力学与序列比对分析结合起来,预测不同物种之间保守的miRNA结合点。与miRanda不同的是’’—Taretscan要求m-83UTRgiRNA5端的2碱基与mRNA完全互补这屯个核""昔酸称为miRNA种子区;另外Targetscan中还引入了信号噪声比来评估预测结果的准确性。所谓信号噪声比即用己知(信号组)和随机生成的miRNA(噪声组)分别对mRNA的3^TR进行预测,所得祀基因数目的比值。为了降低U3祀基因预测结果的假阳性,我们利用miRanda、targetscan和Mireap哦件对差92 博去学位论文异表达的miRNA報基因进行预测,并取H个结果的交集作为祀基因预测结果。发现GDM组已知miRNA和新miRNA的预测到的祀基因和範基因位点数量均要多于对照组,提示GDM胎盘组织miRNA结合点发生改变。从KEGG通路一不同组别miRNA祀基因数量汇集分析也可W发现同条通路中,正常妊娠妇女胎盘組织与GDM妇女胎盘组织miRNA祀基因通路有不同数量的祀基因参与,总体上看为GDM组多于对照组。43差异表达miRNA及其靴基因整合功能分析为了丰富我们对GDM胎盘组织差异表迭miRNAs祀基因细胞和亚细胞定位、行使功能和参与的生物学过程等认识,我们对差异表达的miRNA祀基因进行GO富集分析。差异表达miRNA的祀基因广泛地参与组成细胞成分、细胞的增殖分化和调亡、大分子物质的代谢、免疫反应等。KEGG通路分析显示GDM胎盘组织差异表达的已知miRNA对应的铅基因显著性富集的通路共有68条,新miRNA靴基因显著富集的通路有50条,但是参与通路的帮基因数量明显少于己知miRNA。其中有31条KEGG通路是与已知miRNA範基因相同的通路,如肌动蛋白细胞骨架的调节、局部细胞粘附、一细胞内吞作用、巧离子信号通路等,另部分为其他通路如T细胞信号通路、VEGF信号通路、脂肪细胞因子信号通路和过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路等。提示己知miRNA及新miRNA共同参与了W上重要通路,部分新miRNA还在其他通路调节上有调节作巧。整合帮基因功能和通路分析显示:①许多与族岛素作用和糖代谢密切相关的基因被显著富集-,如膜岛素激活受体、AMP活化的蛋白激酶、葡萄糖巧离子共转运体、G6Pase、PI3K、糖原憐酸化酶和PTPN1等。②多种与过氧化物酶体增殖物激活受体相关的基因也被显著富集,如过氧化物酶体增殖物激活受体a、过氧化物酶体増殖物激活受体Y、甘油激酶和CD36(凝血酶敏感素受体)—些与组织结构重塑相关的基因也被显著富集等。3),如4.3.1差异表达miRNA对糖代谢及膀岛素信号通路的调节巧 第五部分miRNA差异表达结果的數证和把基因的预测及功能分析膜岛素信号及糖代谢中WG6Pase、PI3K和PTPN1为例。G6Pase在肝组织-6-中通过水解葡萄糖磯酸释放释放葡萄糖入血,是肝脏糖异生的两个关键酶之一一一一。些研究证明内源性葡萄糖的产生与肝脏糖异生两种关键酶密切相关wist’GGi雜酸丙丽酸簽激酶和pase。膜岛素增敏剂可通过抑制稱酸丙厕酸綾激酶tW和G6pase减少肝脏葡萄糖产生。大量的研究表明,G6Pase的活性及其基因表达水平在膜岛素抵抗、糖尿病中均明湿増加。因此,该酶同膀岛素抵抗、糖171[尿病高血糖有着密切的关联。祀基因预测发现与G6Pase相关的差异表达----mm-------iRNA有:hsaiR125a5p、hsamiR130b3p、hsamiR1493p、hsamiR---------、-m、s、sarftem、-374b3hsaiR310hamiR520bhiR3723p和novlir22novelp--m2-ir1等。在T2DM大鼠的肌肉组织中发现miR20表达明显升高,而miR130tW-20aNA-GDM的胎盘组织则发现miRiJ30的表迭下降,我们在tl及miR1表达明显高于对照组。膜岛素和膜岛素受体结合后通过2条途径调节代谢,经典的是IRS/PI3K/twAKT通路,促进糖原合成,抑制糖原分解,促进葡萄糖转运子(GLlTTs的表)-二Cb-达,最终调节糖、脂肪、蛋白质代谢等;第是CaplCrk通路,该通路主PW要促使GLUT4向细胞膜转化促进细胞对葡萄糖的摄取。其中IRS/PI3K/AKTP11通路是膜岛素作用于大部分葡萄糖代谢的通路。PI3K作为膜岛素信号转导通路的焦点,,引起。通表达减少或活性降低将导致膜岛素信号转导异常IR发生过miRNA鞭基因预测发现,7种miRNAs可W分别祀向PBK的4种调节性亚----巧----单位。祀向PIK3R1的有novelmir、hsamiR548am5p、hsamiR374a3p;----mir22、hsa-m-372-22、祀向PIK3R2的有novdi民3祀向PIK3R3有novelmirp;---hsam-e-m-sa-m-miR374b5祀向PIK3R5的有novlir5、hiR548a5。这些p;pmiRNA既有GDM时表达上调的、也有表达下调的。在胶质瘤细胞和组织中,-miR372表达上调-372,而敲低miR会抑制的PI3K/Akt通路的主要组分,包括s--Akt、mTOR和P70S6K的磯酸化水平可见GDM组商表达的hainiR372确实在PI3K的调节上起作用,可能抑制膜岛素受体激活后的信号。94 博去学位论文PTPN1通过膜岛素受体或其底物上的酪氨酸残基去憐酸化作用对膜岛素信3P’W号转导进行负调节。有研究虽示,PTPN1可使膜岛素受体在合成期间保持去磯酸化的状态,而且在肥胖及糖尿病的人类及哺乳动物的肌肉及脂肪组织中PTPN1的表达明显增高数种蛋白酪氨酸磯酸酶参与膜岛素信号转导,但W口6]---PTP旧作用显著。113311化-1-、-本研究实验结果表明,1548〇115口11831111民1185-------l3p、hsamiR216a5p和hsamiR29等表达在GDM组明显表达升高,novd-mir14表这下降,而W上差异表法的miRNA预测到的報基因均有PTPN1。高------------巧等表达hsamiR548am5p、hsamiR1185l3p、hsamiR216a5p和!isamiRvl-可能会使PTPNl蛋白表达降低,促进族岛素信号传导,而表达下调的noem-ir14则会促进PTPN1的表么抑制膜岛素信号转导,但是作用于PTPN1的这些差异表达miRNA综合作用在GDM时究竟是促进还是族岛素信号传导仍需一进步深入的研究。--m------综上分析推测hsaiR3723p、hsamiR548am5p和novelmir22等差异表达的miRNA交互作用调节糖代谢及膜岛素信号通路关键範点,可能在GDM的发病过程中起了重要的作用。4.3.2差异表达新miRNA对过氧化物酶体增殖物激活受体通路的调节过氧化物酶体増殖物激活受体(eroxisomeroliferatetoractivatedrecetorsppp,PPAR一)是类由配体激活的核转录因子,属于II型核受体超家族,参与许多的生理功能调控:糖脂代谢、脂肪形成、抗炎及膜岛素敏感性等。目前己发现有H种亚型a、S和V。PPARa主要是调控脂。PP,即类代谢及参与免疫应答AR7一Pl6在脂肪酸的分解代谢能量代谢及胆固醇逆向转运中起定作用D:PPARy可W调控糖代谢及脂肪细胞的分化。其祀基因参与PPAR信号通路的差异表达miRNA主要是W下6种新-m-amiRNA。GDM组高表达的novelir22,铅基因有PPAR、甘油激酶、酷基辅酶A合成酶、醜基辅酶A氧化酶、肉碱踪禍醜转移酶等。GDM组低表达的-nove-lmir12,報基因有视黄素X受体e、3搔甲戊醜辅酶A合成酶1、3憐酸95 第玉部分miRNA差异表达结果的验证和化基因的预测及功能分析肌醇依赖性蛋白激酶1和PPAR6;GDM组低表达的novel-mir-19,祀基因有PPARy、脂蛋白脂肪酶、3哲甲戊醜辅酶A合成酶2和矫醇基辅酶A水解酶;-GDM组低novel-4表达的mir1,其视基因有肉碱栋搁醜转移酶1C;GDM组低-m-ir52、硬脂、、表达的novel,範基因有酱醇载体蛋白醜辅酶A去饱和酶5CD36C4-C醜基辅酶A脱氨酶12直链和乙醜辅酶A醜基转移酶1;GDM组低表达的-m-novelir527成员1。,祀基因有溶质载体家族(脂肪酸转运体)其中,为3哲甲戊醜捕酶A洽成酶为胆固醇合成的关键酶,肉碱栋搁蘭转移酶为脂肪酸P氧化的限速酶,3磯酸肌醇依赖性蛋白激酶1为AKT的上游激酶、联系着膜岛素信号通路。PPARa、PPAR5(^>1及PPARY是PPARs信号通路的关键云节点。IR与甘油H酷、胆固醇和游离脂肪酸水平升高等脂代谢奈甜相关。PPARs的H种亚型均可W通过不同的祀点参与1民的调节。研究显示脂联素信号通路中a-,激活PPAR可化增加与脂肪酸摄取及0氧化相关的关键基因表达,这些基因包括脂醜辅酶A(ac--lCoA)、脂肪酸转运蛋白fattacidtransortroteiny(yp,pFATP)、解偶联蛋白2(uncouplingprotein2,UCP2)W及肉毒碱栋搁醜转移酪-剛-camiinea-ltlmacyltransferasel,CPT等。PPARa的激活还可(p〇使得用于合成的FFAs和VLDL减少。另外贝特类药物可通过脂肪组织中的PPARa提PSl高脂联素的表达oPPARa激动剂通过増强脂联素作用和上调脂联素受体表达一a在调节肥胖诱导的糖尿病小鼠HI中起着定的作用。此外,PPAR还可能通PW-m-过炎症因子途径参与膜岛素转导。GDM组胎盘组织novelir22表达增高,可能会降低PPARa的作用,导致脂肪酸合成及转运受阻、分解减少、脂联素作用受狙,从而降低膜岛素的作用。PPARy激动剂如嗟哇婉二丽类可W增加膜岛素敏感性来降血糖、同时促进脂肪形成一些研究试图分析PPARy。鉴于PPARV在糖脂代谢等方面的作用,Pwsi基因多态性在GDM发病机制作用,但得到的结果不尽相同。机体的膜岛素敏感性可W通过PPARy的憐酸化调控其转录活性来调控。实验表明,PPARYS112A转基因小鼠在高脂喂食下能够维持较高的膜岛素敏感性,体重却不会96 博击学位论文PW。y明显增加,这与ppary能有效上调脂联素的表达相关激活PPAR核受体直接通过增加PPARY及其祀基因的表达,増加脂联素的表达与释放,进而增加膜岛素受体底物-a1基因的表达并抑制炎症因子TNF生成,増加膜岛素敏感Pyq性并促进脂肪细胞对葡萄糖的摄取和处理。在2型糖尿病动物模型中,有PM9效的选择性的PPAR6IpPAR5激动所激动剂也可W改善IR并降低其血糖引起的膜岛素信号转导情况的改变可能发生在其降低血清和肝脏脂质水平之后,研究证实,体外环境下肝细胞摄取富含甘油H醋的脂蛋白后会明显诱导IR的发展fW,T2DM患者肝脏及脂肪组织膀岛素抵抗也随肝脏脂肪沉积増加而加"[]5---m-重。分别帮作用于PPAR和PPARy的novelmir12和novelir19在GDM胎盘组织表达均明显下调,相应地PPAR8和PPARy表达可能是上调的,。使得组织膜岛素抵抗改善,此作用也可能需要在脂质降低发生之后当然,这需要相关的实验来验证。-----综上可见ove-m-mir>ekmir、novelmir>,nlir4、novel5nov1214--mr-e-mrsnoveli19、和novli22通过综合作用于PPAR通路中多个关键酶!^及受体等,参与了脂质的合成与分解代谢调节、(脂联素相关的)膜岛素敏感性调节,在GDM的发病机制起重要作用。4.3.3差异表达miRNA参与胎盘组织小血管重构42[]Gibbons和Dzau将血管重塑定义为血管壁在局部生长因子、血管活性物质及血流动力学刺激等的共同作用下,管壁结构发生改变的主动过程,至少包括细胞增生细胞调亡细胞迁移及细胞外基质合成降解等过程。差异表达的mA範基因GO细一iRN胞组分富集分析显示有部祀基因表达定位于细胞外周组分,铅基因KEGG通路中有细胞骨架调节、血管内皮生长因子和白细胞跨内皮迁移,结合在GDM胎盘组织观察到的小动脉血管壁绒毛壁増厚,合胞体结节明显增多一、合体膜形成等病理变化,我们推测部分差异表达的miRNA参与一了小血管重构。血管重构后对胎盘组织会产生多种不良影响、其中之就是缺氧,形成恶性循环。。局部缺氧反过来又可W促进血管重构97 第五部分miRNA差异表达结果的验征和艳基因的预测及功能分析一T-PCRRNA结论:检测前部分高通量测序筛选出的差异表达m,通过qRi一。扩增结果与高通量测序结果致,说明高通量测序结果可靠对差异表达的miRNA进行帮基因的预测,发现GDM组差异表达miRNA辆基因数量多于正常对照组。差异表达miRNA,提示miRNA的结合调节位点在GDM时发生改变的粗基因主要参与细胞増殖分化、刺激反应、信号转导、免疫反应及糖尿病密----m--切相关物质转运代谢等生物过程和功能。hsaiR3723p、hsamiR548am5p和-m-novelir22等差异表这的miRNA交互作用调节糖代谢及族岛素信号通路关键-----ove-1PPARs鞭点,nlmir4、novelmir19、和novelmir22等作用于通路中的一m脂质的合成与分解代谢调节、膜岛素敏感性调节等。部分差异表达的iRNA还参与了GDM胎盘组织小血管的重构。研究的局限性与下步工作展望:本研究通过结合在线软件及数据库预测分一析差异表达miRNA的祀基因功能,但是这种方法预测出的帮基因存在定的一假阳性tw且各种预测方法所应用的算法不,并样,得到的结果也有差异,需一-、RSC。要生物实验方法进行验证,如蛋白质组学分析I免疫共沉淀技术等下步我们将在本研究的基础上对差异表达的miRNA进行生物学功能的验证。参考文献:巧a-AllenEXieZ,GustafsonAMl.microRNAdirectedhasinurin[。,,pgdg-oeneasl-口:transactingsiRNAbisisinlnt.Cel.20051207221.g,口)p口]SchwabR,RiesterM,幻al.SpecificefectsofmicroRNAsontheplantranscri004-tptome.Cell.25:51727.石()3KanehkaMArakiMGotoSetal.KEGGforlinkinenomes化li反andthe[],,,ggenv-ironment.NucleicAcidsRes2Databas484.00836eissue:D480.,()[4]KloostermanWP,WienholdsE,deBruijnE,etal.InsitudetectionofmicroRNAs-mo出巧edoinanimalembryosusinLNAligonucleotiderobes.NatMethodsgp,20063-1:1213.,()98 博壬学位论文5Schmen-antittenTDLeEJJiaJetal.RealtimePCRuificationofrecursor[]g,,g,qpandaure-niicroRNA.Methods.2008441:3138.mt,(;)6SSRaniSB-[]RathodKhanMetal.TumorsuressivemiRNA34asure巧es,,,ppppcellproliferationandtumorgrowthofliomastemcellsbytaretinAktandWntgggs-ialingathways.FEBSOenBio.20144:4854%.gnpp,[7]Prakash巧Ghosliy泣D,GuptaV.IdentificationofconservedandnovelmicroRNAsinCatharanthusroseusbydeepsequencingandcomputationalred-ictionoftheirotentialtarets.Gene.20155542:181195.ppg,()战nrihtAJJohnBGaulUetal.MicroRNAtaretsinDrosohila.Genome]Eg,,,gpBiol200351:民1.,,()ana*XEl.iedicio凸oserveservecro口NaIMPtfbothcondandnoncondmiRNA]Wg,qt-taresinanimals?目ioinformatics.200824:325332.g,口)0JohnBEnrihtAJAravinAetal.HumanmicroRNAtarets.PLoSBiol-。],g,,g200421:el363.,()H-11LewisBPShihIJonesRhoadesMWetal.Predictionofmammalian[],,,e-microRNAtarts.Cell20031157:787798.g,,()口2GrimsonAFarhKKJohnstonWK巧al.MicroRNAtaretinsecificiin],,,ggptymammas-l:determinantsbeondseedmringell.2007271:91105..MolCyp,()[13]LiuZ,XiaoH,LiH,etal.IdentificationofConservedandNovelmicroRNAse)e:inCashmereGoatSkinbyDSuencin.PLoSONE.2012712e50001.qqg,()--[14Foster瓜1PedersonBANordlieRC.Glucose6oshatasestructure],,php,rea-ultionandfunction;anudate.ProcSocExBiolMed.19972154:314332,g,),pp([15]vandeWerveQLange乂,NewgardC,etal.Newlessonsi打theregulatio打of-glucosemetabolismtaughtbytheglucose6phosphatasesystem.EurJBiochem.20002676-:15331549.,()。巧Xi泣X,YanJ,Shen义etal.Berberineimprovesglucosemetabo化smindiabetic99 第五部分ndRNA差异表达结果的验部和把基齊的頭测及功能分析ratsbinhibitionofheaticluconeoenesis.PLoSOne.201136:el6556.ypgg,;口)17MartineauLC.Lareenhancementofskeletalmusclecelllucoseutakeand[]ggpsuress--ttweakuncouppionofhepatocyteglucose6phosphataseaciviybyplersofoxaveshor-idtiholation.BiochimBiohsActa.20121820:133150.,口)ppypy[18]杨崇哲,刘丰,银孟卓,等.2型糖尿病发病过程中microRNA27b、130的-表达水平及调节.中国老年学杂志.20143411:30巧3041.,()n-。刊HaitaoWangQishaZhangianWe打etal.Proli打erichAktsubstrateof40,Qg,,kDaPRAS40:AnoveldownstreamtaretofP巧k/Aktsignalinathwa.Cell()ggpyS122417-inal.20:24.g,0Gove^口isR.MolecularmechanismsofGLUT4reulatio打inadioctes.Diabetes]gpy4406400-410Metab.201:.,()21TaniuchiCMEmanuelliB,KahnCR.Criticalnodesinsinallinathwas:[]g,ggpynsn-iightsintoinsuliaction.NatRevMolCellBiol.200672:8596.,()22ChenXHaoBHane-tal.miR372reulatesliomacellroliferationand[],,Qggp-invasionbdirectltaretinPHLPP2.JCellBiochem.20151162:225232y.ygg,()--23HaFZabolotnJMKimYBetaLLiverseci行croteintrosine[]jQy,,ppyoshatase-iof--phIBPTPIB化exressionalterslucosehomeostassPTPlB/mice.p()pg-JBiolChem.200528015:1503815046.,()[24]GurzovEN,StanleyWJ,BrodnickiTC,etal.Proteintyrosinephosphatases:molecularswi化hesinmetabolismand出abetes.TrendsEndocrinolMetab.2015,26l-:3039.()2LorenzoMFernandez--[5,VeledoSViIaBedmarRetal.Insulinresistanceinduced],:bumornecros-ytisfactoralphainmyocytesandbrownadipocytesJAnimSci.200886144-1:904.,()26KorenSFantusIG.InhibitionoftheProteinrosinePhosPhatasePTP化:[],tyPoen-ttial化eraforobesitinsulinresistanceandte2daibetesmellitus.Be巧pyy,yp001 博去学位论文no-PractResClinEndoerilMetab.2007214:621640.,()27]BenettiE,PatelNS,CollinoM.TheroleofPPARP/8inthemanaementof[gmetabolicsyndromeanditsassociatedcardiovascularcomplications.EndocrMetab-ImmuneDisordDruarets.201111(4:273284.gTg,)口8]GotoT,TeraminamiA,LeeJY,etal.Tiliroside,江glycosidicflavonod,ame-lioratesobesityinducedmetabolic化sordersvi过activationofadiponectinsignali打gfbllowedbyenhancementoffattyacidoxidationi打化verandskeletal-diabeticmice-muscleinobese.JuBiohem0223:.Ntrc.21,7768776()9H-iueA,Te打enbaumA,MaedaNetal‘Effectoferoxisomerliferatr口]g,sooppactivatedreceptorligands,bezafibrateandfenofibrate,onadiponectinlevel.Ar-teriosclerThrombVaseBiol2007,27(3):635641.0fouebo-YessouAAtJMAtak泣Ed;allifrri.Peroxisomeroeatoactvated口],g,p,p-ndreceptoralphamodulatesi打sulingenetranscriptio打factorsainflammationinadosesuesinmo-iptisice.MlCellBiochem.200乂32312:101111.()[31]ZhangC,BaoW,艮ong义etal.Geneticvariantsandtheriskofgestationaldiabetesmellitus:asystematicreview.HumanProductionUdate.2013p,4-巧:376390.()口3TalorKLimaPGelaletiR巧al.AssociationofthePro12Alaolmorhismy,,,pypofPPARamma2withmildestationalherlcemiaandestationaldiabetes.Amggypgygbse-JOttGnecol.20132081):S125S125y(,,33-文惠晓红张元珍.PPARy[]刘,杨,基因多态性与妊娠期糖尿病相关性的巧-:步探讨?武汉大学学报(医学版).20143516972.,()[34]YangYY,WangLH,ChenT,etal.ActicationofhumanYlyphocytesisme-ainhibberoxrorreeammaammaitedypisopliferatoctivatedtorgPPARp(g)aon-gists.FPARgammacoassociatio打withtranscriptionfactorNFAT.JBiolChem.20002方7:454^4544.,()101 mA第互部分iRN差异表达结果的验棘和於基因的球測义功能分析GaoYanMF,SuYPetal.Ginsenosidereducesinsuli打Ksistancethrou口引乂g,gh--aca-tivationofPPARYathwaandinhibitionofTNFroduction.JEthnoharmpyppaco2013-l.147:509516.,(巧*crcanan-nsu36HanSHSakumaIShinEK巧al.Antiatherosleotidtiiliniesince[],sta,,efectsofadionectin:basicandclinicalstudies.ProgCardiovascDis.p-2009522:126140.,()-riuez-alvoRSerranorcoealThe37BarrosoE,RodCMaLt.PPARbeta/delta[]g,,-t5QtstownreuaonofAMPKaused泣-acivatorGW1516prevc打hedglticbyhighfat-姐巧--inliverandamlifies化ePGClalhaLiin1PPARalhaathwaleadin1:0pppppygncreased-fatacidoxidation.ndocrinolo.2011152:18481859.itEygy,口)-ereaneJMTldAngJTurnRelaaonishaeoosinefecNtl.FPAdttsvtso口巧Y,gppg,:^*a-sanceeerenmeabociesonseinsuliniesistanceinhighftfedratdmidu化difttlipsin1-muscle.BrJPharmacol.2011633:5%566.,()"口9WuHTChenCT,ChenKC,巧al.Pharmacologicalactivationoferoxisome],gpoKfeor-acprrattivatedreceptordeltaimprovesinsulinresistanceandhepaticsteatosis--inh:ihfatdietinduceddiabeticmice.HormMetabRes.2011439631635.g,()40Ta-tarczkTCiardiCNiederwanerAetal.Postrandialtrilceriderich[]y,,g,pgylipoproteinsinducehepaticinsulin巧sistanceinHepG2cellsindepe打dentlyoftheirreceor-medaedceuar-titlllutakeoelcrino:.MlClEndol.2011343127178.pp(,^)[41KotronenAJuurinenL,TiikkainenMetal.Increasedliverfat,imaired],,pinsulinclearance,andhepaticandadipo化tissueinsuliniresistanceintype2diabetes.roenter-Gastology.2008135(1):122130.,昨]C&bGnsGH,DzauVLTheemergingconceptofvascularremodeling.NE打glJ33020-Med.1994:14311438.,()[43]李福勤,王雪清,王治英,等.妊娠糖尿病胎盘绒毛体视学研究.实用妇产004-:科杂志.2204217219.,()102 博壬学位论文44SethuathMerawMHatzieo巧iouAetal.Auidethrouhresent[]py巧g,gQggpcomputationalapproachesfor化eidentificationofmammalianmicroRNAtargets.e-thods:NatM.200631881886.(,7)103 全文总结全文总结一>1妊娠糖尿病是妊娠期常见并发症之,在妊娠期及分娩结束后都可对母(^。儿健康产生严重影响,并且其发病率逐年上升,成为世界性的公共卫生问题经典的观点认为妊娠期期间膜岛素抵抗是发病的关键环节,对于其发病原因及一些的进展相关因素的研究也取得了,但具体的机制仍不清楚。已有的研究发c一现miroRNA作为种内源性产生的小RNA分子,在细胞增殖分化、器官组织发育、肿瘤发生、炎症反应及免疫应答等方面起重要的转录后调控作用,被认为是基因调控的重要环节一些与疾病密切相关。近年来在2型糖尿病也发现了一一的miRNAs。胎盘组织作为唯连接母儿的界面,本身又是种可W产生多种细胞因子的内分泌器官,对母体与胎儿的物质交换起决定性的作用,成为研究s妊娠期糖尿病的热点。然而,目前关于miRNA在妊娠期搪尿病患者胎盘组织表达谱及其功能作用的研究尚未见报道。基于于W上问题,本研究通过收集正常妊娠和妊娠期糖尿病病例,获得胎盘组织和血液标本,分析临床特点及胎盘二代mna组织病理学改变,利用第Illi高通量测序平台对提取到的组织总RNA进行miRNA的测序,得到发生巧娠糖尿病时胎盘组织miRNA差异表达谱,结合在线软件及数据库预测差异表达miRNA的祀基因、祀基因的GO功能分类和KEGG通路。本研究是对妊娠糖尿病时胎盘组织miRNA表达谱及功能研究的。初步探讨,可为妊娠糖尿病的发病机制的研究提供新线索及新视点下面将各部分的研究结果总结如下:1.正常妊娠妇女40例及妊娠期糖尿病妇女病例40例,检查孕前及分娩后、的身高体重等指标,收集血液标本胎儿分娩后的胎盘组织,检测空腹及餐后的血糖、膜岛素,妊娠糖尿病组空,检测胎盘组织病理学。发现与对照组比较-腹血糖、餐后2h血糖、餐后2h膜岛素、糖化血红蛋白和HOMAIR均明显升高,差异有统计学意义(f均小于0.01);而空腹膜岛素、HBCI组明显低于正。常对照,差异有统计学意义均小于化01)光镜下妊娠糖尿病者胎盘组织104 博壬学位论文、发生小动脉血管壁绒毛壁增厚,合胞体结节明显增多合体膜形成等。统计分<析显示妊娠糖尿病胎盘组织的结构变化与对照组相比有明显的差别(f0.05)。可见GDM者基础膜岛素分泌降低伴有膜岛素分泌的棄乱及族岛素功能的抵抗,会导致胎盘组织结构变化、进而影响其功能。2.胎盘组织用Trizol法进行总RNA的提取,选取3对样本经过质量和纯度分析鉴定合格后,采用逆转录法构建小RNA文库,使用第二代Illimina高通量测序平台陆Seq2000测序仪采用边合成边测序的方法对miRNA测序并分析结果。Lt为上-设定阐值大于2倍i调,小于0.5倍为下调。1035nt文库数量最多的小lt-mRNA长21n24ntiRNA量RNA总量的30%W上度在,占所有小,最终获得洁净的片段超过10000000。将得到的片段与Genebank及Rfram数据库比对去除其他小RNA筛选出miRNA的种类数达7000多种。GDM组的miRNA种类及总量都要多于正常对照。通过与正常对照相比,妊娠糖尿病胎盘组织有138种----m---%-己知的miRNA表达明显上调,包括hsaiR548am5p、hsami民5、hsamiR--------m-----3巧5p、hsaiR374a5p、hsamiR12775p、hsamiR29a3p、hsami民8893p-><sa--口69a等(log2ratiol,尸0.01);16种己知miRNAs明显表达下调,如hmi艮、----<-miRm---<hsa1246、hsaiR663a、hsamiR7704等(log2ratiol;P0.01)。这些差异表达的m一iRNA与妊娠糖尿病有密切关系,并且部分miRNA包括m-、m-m-iR29iR;I25iR126等被证和实参与膜岛素信号传导通路的关键成分,与族岛素抵抗有关。3.miRNAGDM的差异表达利用高通量测序方法,我们初步筛选出了s在谱一,但是高通量测序的方法结果可能存在定的假阳性,必须对其进斤验证。使用目前被广泛应用的高灵敏度高特异性的实时定量PCR法,我们对测序结果-----m-中发现的差异表达富但是表达量较低的hsamiR548am5p、hsaiR%5p等进行了检测一,定量结果与测序结果致,说明高通量测序结果可靠。为了了解差异表达miRNA的功能,利用目前流行的生物信息学法结合在线软件及数据库,我们对差异表达miRNA的祀基因进行预测并分析基因本体论和代谢及信号通105 全文总结路分析。预测差异表达的miRNA祀基因数和祀基因位点数在GDM组都要多于---samiRmi民--m-nove-m-正常对照。h548am、hsa372、hsaiR374和Iir22等预测到的範基因有共同的部分。差异表达的miRNA範基因GO富集分析显示送些祀基因的功能涉及到细胞增殖分化、大分子物质代谢、信号转导、免疫反应及糖尿病密切相关物质转运代谢等生物过程和功能。KEGG通路分析发现GDM,组KEGG通路的汇集的祀基因数量要多于正常对照组,差异表达miRNA对应的祀基因主要参与了化动蛋白细胞骨架的调节、局部细胞粘附、细胞内吞作用、巧离子信号通路、趋化因子信号通路、Wnt信号通路、泛素介导的蛋白水解、膜岛素信号通路、细胞调亡、过氧化物酶体增殖物激活受体和脂肪细胞因子信号通路等,说明这些通路在GDM发病过程起重要作用,甚至参与胎盘组织小血管重塑。106 博去学位论文文献综述妊娠期糖尿病的发病机制研究进展一搞要:妊娠期糖尿病(GDM)作为妊娠期常见的并发症之,是指在妊娠期间首次发现或发生的糖代谢异常,其发病率逐年上升,严重危害母婴健康。GDM发病机制仍不清楚,虽然经典的观点认为其主要与膜岛素抵抗相关,近年来的大量研究发现遗传因素、生活方式、膜岛P细胞功能缺陷、炎症因子及脂肪细一胞因子等多种因素参与其中。现就GDM的发病机制研究进展做总结。:妊娠期糖巧病关键词;家族史;生活方式;炎症因子;脂肪因子妊娠期糖尿病(gestationaldiabetesmellitus,GDM是指妊娠期首次发生或发)现的任何程度的糖耐量受损,包含了部分妊娠前已患有糖尿病但孕期首次被诊-W断的患者。不同人群的发病率有差异.1.6%,范围在17%1之间,如欧美国家WPl的发病率在4%左右GDM发5%-,我国调查结果显示病率在7%,而且有逐年上升的趋势。GDM对母婴有严重的危害甚至有长远的影响,尽管大多数的GDM妇女会于分娩后返回至正常的一些个体后期的生活发展为糖耐量,2型糖尿病(T2DM)的危险性升高出生于GDM的幼儿生长异常或超重,并可能出现其他的问题>、,这些孩子在其1^1后的成人生活中更可能出现肥胖了201^1或W糖耐量异常。因此对妊娠糖尿病的研究受到的国内外的高度重视。关于GDM的发病机制尚不清楚,经典的观点认为,妊娠早期因排糖量及胎儿获取葡萄糖量增加,雌激素、孕激素分泌增加,使膀岛素分泌増多,导致高族岛素血症,同时由于胎盘分泌的皮质醇、雌激素、孕酬等多种对抗膜岛素的激素,导致周围组织对膀岛素反应的敏感性下降。若膜岛素分泌不足不能补偿膜岛素抵抗(IR)将引起糖耐量异常甚至糖尿病的发生。W下我们将从遗传易感因素、生活方式、6细胞功能缺陷、炎症因子及脂肪因子等方面进述。遗传易感性:107 文献综述W在遗传方面,糖尿病家族史是GDM明显的相关因素。Woil等调查的6032名妊娠妇女中313名确诊为GDM,结果糖尿病家族史的OR值为7.1。相似地,韩国的一项研究也发现P1一级亲属患有糖尿病的妇女发生GDM的危险性明,第显增高。我国北方人群的报道显示,GDM家系中母亲患有T2DM的家族中GDM8[]的发生率明显增高。并且最近发现母系糖尿病史比父系的糖尿病史可W更好9[]地预测GDM。一基因的多态性是家族史的背景体现之。目前,己经发现了十多种的基因-n与GDM的发生相关,主要是与T2DM密切相关的遗传易感基因,包括HLA、转录因子7类2、e肾上腺能受体基因、尾加压素II基因、过氧化物酶増殖体激活受体基因、横腺类受体基因、葡萄糖激酶(GC巧基因、甘露聚搪结合凝集素基因G54D、膀岛素样生长因子2、巧蛋白酶10基因和膜岛素底物受体基因等一。最近的些报道还发现GCK基因突变与GDM的发生也有关系。--WHLAII和GCK为例。由于地域、民族、人种等因素均能影响HLADQA1一。的基因频率,因此国内外的报道存在差,结论也不统法国学者观察到tW**HLA-DRB10701/DQA10201在GDM组出现的频率高于正常糖耐量组。我W-DQA国的学者发现北方人群的GDM发病与HLA1基因的遗传易感性相关,*HLA-DQA10201基因在天津及秦皇岛地区汉族GDM患者中频率较离,研究一一。者认为这位点可作为GDM易感基因的候选基因类似地,南方地区的项-DQA1与GDM的相关人群调查也报道了HLA,但是不同的是*HLA-DQA-10501基因可能为广西地区汉族GDM的易感基因。关于HLAII基因具体如何参与GDM的发病,还不是很清楚,可能与免疫反应有关,因为HLA-。II类分子的主要功能是呈递外源性抗原和将自身抗原呈递给T细胞GCK是调节人一种酶体血液中葡萄糖水平的非常重要的,主要作用是监控血液中的葡萄糖水平。GCK仅在膜岛e细胞和肝细胞上表达,被视为葡萄糖感受器和代谢信号转导发生器。GCK的基因结构决定蛋白质的结构,进而决定酶的活性。因此,,若GCK的活性降低,正常代谢平衡化现奈甜则导致血糖升高。108 博壬学位论文3U大量的研究证实GCK的基因多态性与T2DM密切相关。韩紅敬等骑GCK基>'因3和5端的微卫星DNA多态标记(GCKKGCK2)研究发现GCK2是GDM。的相关因素,GCK的不同等位基因对膜岛素分泌调节能力的不同我们研究组M分析了单位点GCK基因多态性与GDM的关系,发现gCK基因259位点单核巧酸多态性可能在GDM遗传易感性中起重要作用,T等位基因可能与GDM发生有关。Shaat等的研究也显示,葡萄糖激酶基因启动子30G/A多态性可一。能与GDM发病有关,等位基因A是其发病的危险因素己西的最新项研究发现,GCK内含子和非翻译区内的突变不影响血糖控制并与GDM没有相关性,而低GCK突变的GDM妇女血糖水平控制更好[16]。鉴于GDM与T2DM一定的作用有许多的相似性,我们推测GCK基因GDM发病中起。实际上,鉴一些研究者已经着手进行葡萄糖激酶基因于GCK在血糖调节上的重要地位,有治疗T2DM。生活方式:流行病学的研究证实包括饮食、运动等生活方式与GDM的发病密切相关。、高龄、妊娠前超重或肥胖及经产妇的GDM发病率升高,GDM与孕前低纤维一高脂肪摄入、少运动等有关。美国项大样本的调查研究发现孕中期的饮食中,在摄入总能量不变的情况下W碳水化合物每增加100千卡热量与IGT相对危险度降低12%、GDM相对危险度降低9%有关;而用脂肪代替碳水化合物则使得IGT和GDM的相对危险度升高(均提高0.1倍)。研究者推荐IGT和GDM患者的曰常一饮食可将碳水化合物比例提高-10%,脂肪比例降低我国的项病例对、照研究显示过量进食水果喜欢吃釉食等饮食与GDM发病相关,而较多地进食白肉为GDM的保护因素。孕妇增加多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的摄入量、减少蛋白质(尤其是动物蛋白质)及饱和脂肪酸摄入量,可W降低GDM的发一tW病风险。项对21765名妇女的前瞻性研究表明,在校正了孕前体重指数、饮食等因素的影响后,孕前规律性的体力活动可降低GDM的发生。每周坐着看电视超过20小时且没有规律运动的妇女,其发生GDM的危险性是每周看电视小于109 文献综迷PW2小时且有规律运动妇女的2.3倍。为此,健康教育和生活方式干预(包括膳食管理和制订运动计划),可有效地控制妊娠糖尿病病人的血糖水平,减少妊娠PU和围产儿并发症的发生率。膜岛P细胞功能缺陷:LA-除了上述的HII和GCK在糖尿病发病中所起的作用,某些研究对膜岛素分泌、外周膜岛素作用的遗传效应做了探索,发现基因对膜岛素分泌的作用Pq比起环境所起的作用要大。GDM患者膜腺目细胞受损也受遗传易感性的影响在在所有的GDM患者中一,有部分有膜岛细胞抗体阳性者,提示部分P425’l这部分患者更易患上患者有自身膜岛细胞的破坏,并且1型糖尿病。李玉py钟等对妊娠中晚期孕妇糖耐量正常、糖耐量减低和GDM者的IR及e细胞分泌功能进行评价,发现妊娠中晚期孕妇糖耐量减低阶段膜岛素早期分泌功能受损,到GDM阶段兼有I民和目细胞缺陷。多数学者认为妊娠期膜岛细胞増生肥大,增加膜岛素分泌来代偿孕期普遍存在的膜岛素敏感性下降,如果族岛分泌功能的増加不足W抵消膜岛素敏感性的下降,贝祿现为GDM。化增强导致了目细胞分泌功能减退、膜岛,同时膜岛P细胞本身储备能力低膜岛目细胞调亡等因素共同导致e细胞功能缺陷。炎症因子:一--reacC反应蛋白(CtiveproteinCRP)是由肝脏产生的种急性时相反应,蛋白,已被广泛用作炎症的标记物。CRP浓度与肥胖、吸烟和高血压等也血管。IR疾病的危险因素密切相关,糖尿病的高血糖也与炎症反应相关与血浆中CRP水平有明显相关关系。Salmi等的研究显示,GDM患者的血清超敏CRPP71明显升高。在糖耐量发生受损之前CRP与服胖程度相关,后期糖代谢异常S9PiP1GDM主要与孕晚期的CRP而不是孕中期CRP相关la。DAim等认为,虽然CRP在GDM中明显升高但是不能作为GDM的早期预测指标。有文献报道口W、,调整了体重指数T2DM家族史后,患上GDM的危险性在离CRP水平时仍显著高于低CRP水平者;同时对于CRP>5.3毫克/升的瘦体型妇女患上110 博壬学位论文GDM的风险比CRP<5.3的妇女增加3.7倍,研究者认为高CRP水平作为GDM的危险因素与肥胖无关。oac-a肿瘤坏死因子a(tumornecrsisftoraTNF)是脂肪组织中最早发现的,-炎症因子。在正常妊娠时低水平的TNFa对生殖过程有多方面的调节作用。通过比较GDM和正常妊娠妇女的血清肿瘤坏死因子a水平,发现GDM组孕妇空腹血清TNF-a水平明显升高,且与膜岛素敏感指数呈显著负相关,提示GDM11-1抄-孕妇TNFa参与了。此结果还与目前大多数T2DMTNFa与化关系的研一-究结果相致。TNFa可由母体的单核巨隧细胞、脂肪细胞^>1及胎盘组织产生。PN却-ishimura等开究发现祀胖者脂肪细胞可产生大量的TNFa,而在身体质量减-TNFa的重要场。轻后其浓度降低,认为脂肪细胞是产生所妊娠期问脂肪细胞-a-a増加,可产生过量TNF。TNF与细胞表面的受体结合后会干扰膜岛素受体后信号传导,从而导致膜岛素敏感性降低,同时抑制脂肪细胞摄取葡萄糖,使P3血糖、血脂代谢异常。Coughlan等顿究发现在正常葡萄糖刺激时,正常孕妇胎盘与脂肪组织释放TNF-a高于GDM患者浓度葡萄糖刺激时GDM患,而髙-a4倍者胎盘与脂肪组织的TNF释放量比正常孕妇高。GDM患者的血糖调节能力下降继发高血糖-a的升高。TNF-a与GDM之间可能互为,从而导致TNF因果关系。一-6--血清白细胞介素(interleukin6正6是种多功能细胞因子,可由B细,)胞、T细胞、单核细胞、脂肪细胞等多种细胞产生,在免疫和炎症反应中起重-。。要作用多个研究表明,正6可能通过增加化参与GDM发病如GDM早期,一-6促进正-6忙族岛素分泌,导致高膜岛素血症,当增加到定程度,则抑制膜tW。岛素的分泌,损害目细胞分泌功能,导致糖尿病的发生脂肪因子:脂肪组织不仅是能量储存器官,而且还是功能非常活跃的内分泌器官。由脂肪组织分泌的生物活性分子统称为脂肪因子,包括W下几种因子:瘦素、脂联素、抵抗素、白介素、内脂素等。W往的观点认为瘦素等脂肪因子只能由脂111 文献综达肪组织分泌,近年来,人们在胎盘组织发现了脂肪因子的存在,如瘦素、脂联素、抵抗素等,它们被认为是参与孕妇成形成的重要因素,在妊娠期糖尿病化PS1发生过程中发挥重要作用。瘦素(leptin)是肥胖基因的蛋白产物。妇女妊娠后,椎二醇、皮质醇和膀一定量的瘦素岛素水平的升高可刺激脂肪细胞产生。另外,妊娠妇女胎盘滋养一。层细胞也合成大量瘦素并分泌入血,使母体瘦素水平进步升高研究发现,存在膀岛素抵抗的GDM妇女与正常搪耐量孕妇及健康未孕妇女比较,其具有Pd较高的血浆瘦素浓度。Mclachlan等研究证实,GDM妇女体内的瘦素水平无论是在妊娠期间还是在产后均与膜岛素的敏感性呈负相关,即体内瘦素水平越高,机体对膀岛素的敏感性越低,提示瘦素和膜岛素之间可能存在洁抗作用。a-a还瘦素与INF可能在化中起愤同作用。瘦素、TNF可能与孕期增加的雌孕激素、皮质醇等协同作用,参与孕期膜岛素抵抗的发生,加重GDM的病理生理变化。一脂联素(adiponectin)是脂肪组织产生的对抗膜岛素抵抗与炎症反应的种,减少血浆甘油三醋蛋白质,通过刺激脂肪酸的氧化,増加膀岛素敏感性而改Ps善葡萄糖的代谢。Soheilykhah惭研究显GDM患者血清中的脂联素明显低于正常妊娠妇女。对正常糖耐量(NG1>糖耐量减低(IGT)和GDM者脂联素与IR关系的研究发现血清脂联素由NGT组到IGT组和GDM组呈显著下降,脂联素与空腹膜岛素、孕晚期体重指数、膜岛素抵抗指数呈显著负相关,研究者认为脂联素水平与GDM患者IR程度密切相关,其水平可作为预测妊娠期糖尿病WW膜岛素敏感性的指标。Re也akaran等还指出脂联素也是衡量族岛目细胞功能的重要指标,是妊娠期IR发展为糖尿病的关键因素。n一抵抗素resisti是由白色脂肪组织特异性分泌的种多肢激素,妊娠时胎盘()组织也可分泌,其主要作用于外周祀组织(巧脏、脂肪和骨骼肌)影响膜岛素的信号通路而引起膜岛素抵抗研究证实GDM孕妇的抵抗素水平较正常孕妇明显增高,而且抵抗素与膜岛素抵抗呈正相关有观点认为胎盘分泌的121 博去学位论文fW抵抗素也可能是孕晚期孕妇血清抵抗素升高的主要来源。GDM妇女循环中升高的抵抗素可W枯抗膜岛素信号,进而影响葡萄糖的代谢,参与GDM的进程。内脂素(visfatin)由Fukuhara在2005年I月发现,在小鼠和人的内脏脂肪组WS织中高度表达,具有类膜岛素特性而产生降糖作用。内脂素与膜岛素受体结合,诱导膜岛素受体(insulinreceptor)、族岛素受体底物脚sulinreceptorsub-sae--trt,IRS)1和IRS2的络氨酸残基磯酸化,激活蛋白激酶B和丝裂原活一tW。Sthi化蛋白激酶信号转导通路,这与族岛素的信号传导通路致e认为,内脂素可能有双重作用;通过自分泌和旁分泌促进分化和脂肪在内脏脂肪组织的沉积;经内分泌来调整外周组织的膜岛素敏感性。GDM患者的血清内脂素水平高于NGT妊娠妇女和IGT妊娠妇,妊娠女性内脂素高水平表达増加了组织IR48[程度另外Fasshauer等惭研究则提示高水平的内脂素可能通过増加化及引发的炎症状态参与妊娠期高血压疾病的发生。综上所述,GDM是环境与遗传因素共同作用的多基因复杂疾病,对其病因的深人了解有助于临床的防治工作开展,W减少母婴并发症。目前的研究已经一取得了很多的成果,但是相关研究可能仅仅揭露了冰山的角,还有许多问题仍待阐明,如母系糖尿病家族史GDM高发病率的分子机制、GCK等基因多态性和胎盘分泌的脂肪因子在GDM发病中的具体作用等。参考感SchneiderSSockGWetzelMetal.Therevalenceofetationaldiabetesin[",s,,pgadvanced-economies.JPerinatMed.2012405:511520.,()口]AmericanDiabetesAssociation.Dianosisandclass巧cationofdiabetesmellitus.ges-DiabteCare200427:S5S10.;3王林琳侯红巧-.妊娠期糖尿病研究进展.新医学.2009.404:271273.[],()113 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文献综述ceab-ClinEndorinolMt883:13941%7..2003,()[45]FuknharaA,MatsudaM,NishizawaM,etal.Visfatin;aproteinsecretedbym-visceralfatthatimictheeffectsofinsulin.Science.2005307:426430.46SethiJKAVidalPui.Visfatinthemissinlinkbetweenintraabdominal[],ggT-obesitanddiabete巧rendsMol-2005ll8:344347.y,()47华绍芳韩玉环匡德凤.妊娠期糖尿病患者内脏脂肪素水平与膜岛素抵抗[],,20-17:57757的关系.天津医药.139乂,()4FasshauerMWaldeerSeeerJetal.SerumlevelsoftheadiokineVisfatin[^,yXg,pare-l69-increasedinreeclamsia.ClinEndocrinolOxf.200869:73.pp(),(^)118 博去学位论文附录己知差异表达miRNAs觀基因KEGG通路Targetge打eswithn1Pathway,A1^PathwayRvaluepathway%巧annotation巧072巧ser3-Pathwayincanc.96E07ko052007333.54%-Regulationofactincytoskeleton5.llE06ko048104682.26%Focaladhesion0.007巧3581ko045104512.18%Calciumsignalingpathway0.00140241ko040204182.02%如emokinesignalingpathway0,01349298ko040623541.71%Wntsignalingpathway0.01133911ko043103401.64%unmedatedroteo-Ubiitiiplysis3.91E07ko041203311.60%qNeurotrophinsignalingpathway0?00巧29968ko047222981.44%-0JakSTATsignalingpathway.01655062ko046302851.38%sinalinathw0.%Insulinggp巧?007127752ko04910279135case3-Glutamatergi巧np.72E05ko047242651.28%Leukocytetranse打dotheliala,證。a2591.25%?0.006844183ko04670.mirationg2581’24/isccontractonOo04270Vascularsmoothmulei.001036217k记〇Chagasdisease(American5U3/〇〇.01628335ko05142trypanosomiasis)ErbBsignalingpathway0.005960265ko040122261.09%GnRHsignalingpathway0.000976901ko049122261.09%Apotosis0.001984193ko042102231.08%pDilatedcardiomyopathy0.01335767ko054142171.05%Melanogenesis0?00(U84005ko049162141.03%FcammaR-med%giatedphagocytosis0.00020201ko046661940.94Smallcelllungcancer0.01530806ko052221880.91%Gapjunction0.00079622ko045401870.90%〇’88/〇Arrhythmogenicrightventricular0?01281451ko05412119 附录cardiomyopathy(ARVC)Salivarysecretion0.002490433ko049701810.87%Bacterialinvasionofepithelial1810.87%^3-.lOE07koOolOO11c台11s〇Phosphatidylinositolsignaling〇.82/°〇.〇〇〇i2i961ko04070systemGastricacidsecretion0.000162378ko049711680.81%Pancreaticcancer0.000324964ko052121670.81%Chronicmeloidleukemia0.001193944ko052201610.78%yPeroxisome0.000493788ko041461600.77%Renalcellcarcinoma0.004386483ko052111540.74%Colorectalcancer0.004386483ko052101540.74%Acutemyeloidleukemia0.002590155ko052211510.73%Shiellosis0.00077264ko051311410.68%gInositolphosphatemetabolism0.01%5923ko005621220.巧%Endocrineandother1190.57%factor-reui1glatedcalcum0.008323973ko0496reabsorptionsores-Vapsinregulatedwater0’54%〇.〇〇5471526ko04962reabsorptionDru-ctochromeP45001gmetabolismy.00031080ko009821100.巧%Arginineandrois-11%plinemetabolm1.09E06ko00330060.5Basalcellcarcinoma0.001133943ko052171020.49%〇Hedgehogsignalingpathway0.000119^2ko04340%0.45/^N-GcanbosnthesoOOSlyiyis0.005巧5015klO880.42%Mineralabsorption0.007974942ko04978850.41%〇Valine,leucineandisoleucine〇.36乂〇.〇〇2992884ko00280degrad过t10打^50.36/〇CsteineandmethioninemetabolismO.00061678ko00270ySNAREinteractionsinvesicular690.33%^0.007944682ko04130transportHistidinemetabolism0.006074192ko00340580.28%〇Glycine,serineandthreonine〇.26/〇〇.〇i21〇428ko00260metabolism0-24/〇Pentoseandlucuronate0.000836271ko00040g120 博去学位论文interconversionsC-ircadianrhythmmammal0.001044264ko04710480.23%化oteinexport0?000293巧ko03060480.23%Nitrogenmetabolism0.009100529ko00910470.23%-Ascorbateandaldarate阳etabolism2.80E05koOOQ53440.21%Proximaltubulebicarbonate^〇‘19%〇.〇〇i9l5793ko04964reclamation〇Biosynthesisofunsaturatedfatty380.18/〇0.000796805k〇〇i〇4〇acidscos-加linyeanbiosynthesis%化腸严皆000014胤滅0534hearansuplfatePantothenateandCoAbiosynthesis0.00167028ko00770350.17%Sulfurmetabolism0.00440026ko00920310.15%Terpenoidbackbonebiosynthesis0?000192076ko00900巧0.14%-comonentsem〇Twopyst0?00493993日ko02020180.09/i差异表达新miRNAs祀基因KEGG通路Target呂e打eswith&PathwayPvaluepathway%annotation(207巧)Pathwaysincancer0.000282365ko052003223.80%-Focaladhesion8.99E05ko045102162.55%Endoctosis0.000350599ko041442152.54%yRegulationofactinctoskeleton0.000250128ko048102122,50%yWnt-signalingpathway7.34E10ko043101902.24%Calciumsignalingpathway0.004266748ko040201872.21%Chemokinesignalingpathway0.0087125巧ko040621601.89%-Neurotrophinsignalingpathway6.03E07ko047221581.87%Proteinprocessinginendoplasmic1571.85%。0.002186046ko04141.1reticulum-Insulinsignalingpathway1.02E06ko049101481.75%Axonguidance0?000714799ko043601451.71%Ubiuitinmediatedroteolsis0.006173162ko041201421.68%qpy211 附录ak-STATsJignalingpathway0?(U826503ko046301281.51%Leukocytetransendothelial^251.48%aaaa7c:〇i〇e:i0.000752185ko04670..migrationTcellreceptorsignalingpathway0?000476104ko046601231.45%-%ErbBsignalingpathway9.40E06ko040121191.41-Adherensnction1,lOE05ko045201839%11juGlutamatergicsynapse0.009345198ko047241161.37%os-Apoptis6.06E05ko042101131.33%4-Smallcelllungcancer.21E07ko05222107126%.GnRHsignalingpathway0?0321664日ko04912981.16%Phosphatidlinositolsinalin951.12%ygg-2'0祀07ko04070systemProstatecancer0.02953667ko05215941.11%FcammaR-medgiatedphagocytosis0?0004672巧ko04666941.11%Chron-icmyeloidleukemia2.56E07ko05220921.09%-Colorect;alcancer3.89E06ko05210861.02%Adipocytokinesignalingpathway0.00100865ko04920851%Bacterialinvasionofepithelial820.97%^…aa0.001820344ko05100cellsMelanoma0.000771458ko052巧820.97%Pancreaticcancer0.000892896ko05212810.96%Glioma0.000100678ko05214810.96%-rmoLongteptentiation0.02697776ko04720780.92%VEGFsignalingpathway0.000805137ko04370780.92%Renalcellcarcinoma0.000巧2065ko05211780.92%Endometrialcancer0.003084巧4ko05213640.76%Inositolphosphatemetabolism0.001977153ko00562620?巧%Amyotrophiclateralsclerosis(ALS)0.03248551ko05014590.70%mTORsignalingpathway0.02063287ko04150540.64%Basalcellcarcinoma0.002166992ko05217510.60%A-ldosteroneregulatedsodium*9〇’58%〇.001529456ko04960reabsorptio打Drumetabo-otherenzmglismyes0.02巧4048ko00983430.51%Hedehosinalinathwa0.01155124ko04340430.51%ggggpySNA民Einteractionsinvesicular.^1,門广",340.40%0.01457511ko04l30transportPorphyrinandchlorophyll0?01111529ko00860330.39%122 博壬学位论文metabolismButanoatemetabolism0*0巧39048ko00650270.32%Biosnthesisofunsaturatedfatt_200yy.24%0.007360%koOKMO.a,cidsG-〇lycosaminglycanbiosynthesis20〇’24/〇^〇.〇〇5i28〇i2k〇〇〇534heparansulfateGsnsnthess-〇lycophigolipidbioyi19〇.22/〇0.01709985ko00604呂过nglioseries-〇Glycosaminoglycanbio巧nthesis-180.;21/〇nnnccoc1AAcoo0.0206695ko00532..,,1。cho打droitinsulfate-〇Glycosphingolipidbio巧nthesis16〇.巧/〇化02217426k〇〇〇6〇3呂loboseries123 附录攻读学位期间成果一、主持完成2013年广东省卫生厅医学科研基金1项(A2013452)。二、发表学术论文共6篇,均为核也期刊,其中4篇为中文核也期刊,3篇为科技核也期巧,尚有2篇文章被中国现代医学杂志和武警医学杂志录用。1..李伟个性化饮食治疗对妊娠期糖尿病患者糖代谢的影响.山东医,胡宝春52-药2012,(41);6667.--2..、mi李伟,蔡德鸿妊娠期搪尿病妇女外周血miR29R375的表达及略床意-义:.南京医科大学学报(自然科学版).2014,34(3)334336.3a-.李伟..,胡宝春硫辛酸联合多潘立丽改善老年性糖尿病性胃捏擁的疗效-.2014348)22282230.中国老年学杂志,(:4.李.也理2型伟,胡宝春干预对糖尿病伴抑郁患者糖代谢及生活质量的影响.-3中国老年学杂志.2014,34(11);3140141.m-5.李伟,胡宝春.瘡尿病合并肺癌癌组织及正常肺组织中iRNA21的差异性-表运..201423561.武警后勤学院学报(医学版),(7):5636.李伟.沙格,陈宏列汀单用或联合替米沙坦对2型糖尿病肾损害患者血清肺抑素C和白细胞介素18水平的影响.中国新药临床与新药杂志.201433(11);,-813816.124 博壬学位讼文致谢首先,请允许我和我的师兄师姐师弟师妹们对前任导师蔡德鸿教授的深切怀念。,他对我们的惇淳教导让我们终身受益攻读博±学位期间,感谢导师陈宏教授对我的教诲、批评与帮助,感谢珠江医院的各位教授、内分泌科的各位同口对我的关必和指导,感谢单位的各位领、导对我的求学愿望给予强有力的支持,感谢科室主任各位同事对我的包容和帮助,感谢家人对我工作和学习的支持,感谢同学之间的信息互通。在此,重点感谢我的好战友胡可胜医生在我的课题申报、论文撰写等诸多方面给予的无私帮助,让我能够顺利答辩及毕业。一最后!,给予因本人考虑不全而遗漏的的好友们并致谢512 附录南方医科大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加W标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集。体,均己在文中W明确方式标明除与外单位合作项目将予W明确方式规定外,本研究已发表与未发表成果的知识产权均旧属南方医科大学。本人承诺承担本声明的法律效果。作者签名:日期:2015年03月09日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南方屋科大学可W将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可W采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和C编本学位论文。""本学位论文属于(请在下相应方框内打V):1、保密□,在年解密后适用本授权书。_2、不保密因作者签名:日期:20巧年03月09日导师签名:日期0巧0309:2年月日g^126

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