模拟微重力对小鼠成纤维细胞miRNA表达的影响

目的 探讨微重力环境对小鼠成纤维细胞应激损伤相关miRNA表达的影响.方法 体外培养L929细胞,应用简单随机方法分为模拟微重力(SMG)组(SMG组)和正常重力(NG)对照组(NG组).细胞培养7d,提取样本总RNA行荧光标记和芯片杂交,采用Feature Extraction软件处理杂交图像提取原始数据,应用Genespring软件进行分位数标准化和后续处理,筛选差异表达显著的miRNA,qRT-PCR验证芯片结果准确性.通过miRNA靶基因预测数据库TargetScan和microRNAorg对差异miRNA进行靶基因预测,其交集作为潜在调节靶基因,对预测靶基因分别进行基因本体和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,判定差异miRNA主控的生物学过程和(或)信号通路.结合mRNA差异表达谱行miRNA-mRNA联合分析,并构建miRNA-mRNA功能网络和miRNA-mRNA调控网络. 结果 miRNA芯片检测发现,L929细胞在模拟微重力环境下较正常重力环境下差异表达的miRNA有21个,4个显著上调,包括mmu-miR-669j、-122-5p、-30a-3p和-6516-3p,其中mmu-miR-669j上调最为显著(52.84倍,P＜0.05);17个显著下调,包括mmu-miR-21a-3p、-miR-28a-5p、-218-5p、-210-3p、-miR-19a-3p、-miR-31-3p-miR-19b-3p等,其中mmu-miR-28a-5p下调最为显著(15.47倍,P＜0.05).qRT-PCR结果与miRNA芯片结果一致(P＜0.05).靶基因预测和功能富集分析提示多种创伤修复相关生物学过程和信号通路显著富集(P＜0.05).通过miRNA-mRNA联合分析构建的miRNA-mRNA功能网络和miRNA-mRNA调控网络涵盖了所有具有显著差异的miRNA.结论 微重力环境下小鼠成纤维细胞多种应激损伤相关miRNA表达发生显著变化,可能在微重力环境下创伤修复过程中发挥重要作用.基于芯片技术的miRNA靶基因预测和功能富集分析可为失重应激损伤机制探讨和创伤修复措施提供理论依据.