microRNA表達譜在感染性疾病中的應用研究.pdf

1、感染性疾病是指病毒、細菌、真菌等病原微生物感染人體后所致的疾病，通過接觸患者或其分泌物能在人群中互相傳播的就是傳染性疾病。近年來一些重大的傳染性疾病如2003年的SARS疫情、高致病性禽流感，2009年的甲型H1N1流行仍嚴重地威脅人民群眾的身體健康和生命安全，影響我國的社會穩(wěn)定和經濟發(fā)展。早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷傳染性疾病是減少傳播機會、控制疫情的關鍵環(huán)節(jié)。其中實驗室對致病菌的早期診斷起著決定性的作用，然而目前對一些重大的感染性疾病仍然缺乏

2、快速有效地診斷方法。microRNA(miRNA)是一類高度保守的、長約22個核苷的內源性單鏈非編碼小分子RNA。miRNA廣泛存在于真核生物中，調控轉錄后的基因表達，在生長、發(fā)育、應激反應、病毒感染、癌癥、心血管疾病等很多生命過程都起著重要的調控作用。近期研究發(fā)現(xiàn)miRNA在感染性疾病的發(fā)生、發(fā)展上扮演了重要角色。本論文針對幾種有重大影響的感染性疾病，從miRNA表達譜角度研究病原微生物對宿主細胞的感染作用，探索宿主miRNA在感染的

3、發(fā)生、發(fā)展和預后中的作用機制，并開展血清miRNA作為重大感染性疾病快速診斷的應用研究，取得了如下創(chuàng)新性成果:
　　 (1)系統(tǒng)研究了病毒感染宿主細胞后的miRNA表達譜變化，并由此分析了病毒與宿主的致病機制，為感染性疾病的診斷和治療提供新思路。建立了腺病毒3型(AD3)感染人喉癌上皮(Hep2)細胞的感染模型，通過高通量測序(SOLiD)方法檢測感染細胞的miRNA表達譜，篩選出44種顯著高表達和36種顯著低表達的miRNA，

4、進一步通過熒光定量PCR確認了其中14種顯著變化的miRNA;通過病毒感染細胞后miRNA的時序性變化揭示了病毒在感染細胞的早期和晚期具有不同的感染機制。
　　 (2)miRNA在病毒和宿主的相互關系中起著重要作用，在腸道病毒71型(EV71)病毒感染Hep2細胞的感染模型中，我們通過高通量(SOLiD)測序檢測了EV71病毒感染后的細胞miRNA表達譜。研究發(fā)現(xiàn)64種miRNA顯著升高（2倍以上），基因本體論(GO)分析顯示這

5、些miRNA所調控的靶基因多與神經、免疫、細胞死亡等通道有密切關系，而這些都與EV71的致病機制有關，因此miRNA在病毒和宿主的相互關系中起著非常重要的作用，可以為EV71病毒引起感染疾病的診斷和治療提供新方法。
　　 (3)血清miRNA表達譜用于病毒感染性疾病的診斷與分型。通過TaqManLow-DensityArray(TLDA)低密度芯片技術檢測了手足口病人的血清miRNA表達譜，篩選出102種顯著上調和26種顯著下調

6、的miRNA，并對70份病人血清進行qRT-PCR驗證。研究結果顯示6種血清miRNA(miR-148a,miR-143，miR-324-3p，miR-628-3p，miR-140-5p，miR-362-3p)具有較高的診斷價值，Receiver operating characteristic curve(ROC)操作者接受曲線的AreaUnderCurve(AUC)值在0.828至0.934之間;多元回歸分析表明這6種miRNA相結

7、合診斷的特異性達到92.7％，敏感性達到97.1％;研究還發(fā)現(xiàn)5種miRNA(miR-148a,miR-143，miR-324-3p，miR-545，miR-140-5p)在EV71和科薩其16型(CVA16)兩種亞型的血清中有顯著差異，其中miR-545，miR-324-3p，miR-143能夠區(qū)分這兩種手足口的致病病毒亞型。
　　 (4)血清miRNA表達譜用于活動型肺結核病的早期診斷。通過TLDA技術檢測了肺結核病人的血清

8、miRNA表達譜，獲得90種顯著上調和7種顯著下調的miRNA（變化倍數(shù)達到2倍以上），篩選出差異性及特異性大的10種miRNA;并對30份病人及65份正常對照的血清進行驗證。研究結果顯示7種miRNA(miR-361-5p，miR-889，miR-576-3p，miR-210，miR-26a，miR-432，andmiR-134)的表達有顯著差異，其中miR-361-5p，miR-889，andmiR-576-3p顯示了較高的診斷價值