氧化应激致人视网膜血管内皮细胞损伤中microRNA表达谱的改变及生物信息学分析

目的 检测氧化应激引起人视网膜血管内皮细胞(HMREC)损伤过程中微小RNA(miRNA)表达谱的改变,并探讨这些差异性表达的miRNA在视网膜血管内皮损伤过程中的作用.方法 利用不同浓度的H2 O2溶液孵育人脐静脉内皮细胞(HUVEC)建立氧化应激模型,并用CCK-8细胞增殖实验检测细胞活性.采用基因芯片技术检测氧化应激介导的HUVEC中miRNA表达谱的变化,对差异性表达的miRNA进行生物信息学分析,用实时PCR方法在HMREC中进行验证.结果 CCK-8检测HUVEC活力的结果显示,与同一时间对照组相比,100 μmol/L H2O2干预组8h和16 hHUVEC存活率未发生明显改变(F100μmol/L=3.897,P＞0.05),其他浓度H2O2干预组细胞存活率明显下降(F200μmol/L=8.172、F800μmol/L=239.214,P均＜0.05),且呈剂量和时间依赖性.400 μmol/L干预组24 h细胞存活率下降接近50％(F400μmol/L=6.905,P＜0.05).微阵列分析显示,H2O2(400 μmol/L)孵育HUVEC24 h后,共有116个miRNA的表达发生改变.其中有11个miRNA表达差异在1.5倍以上.生物信息学分析提示,差异表达的miRNA可能参与细胞的代谢调节、AMP活化蛋白激酶(AMPK)信号通路等多个生物学过程.实时PCR检测证实,在经过400 μmol/L H2O2处理24 h后的HUVEC和HMREC的氧化应激模型中,miRNA-15b、miRNA-106b、miRNA-497均显著下调(FmiRNA-15b,HUVEC=9.9、FmiRNA-106b,HUVEC=8.4、FmiRNA-497,HUVEC=63.5、FmiRNA-15b,HMREC=643.7、FmiRNA-106b,HMREC=81.4、FmiRNA-497,HMREC=199.9,P均＜0.05),而miRNA-195、miRNA-638、miRNA-1246、miRNA-4267和miRNA-4734均显著上调(FmiRNA-195,HUVEC=592.1、FmiRNA-638,HUVEC=812、FmiRNA-1246,HUVEC=58.5、FmiRNA-4267,HUVEC=1 179.1、FmiRNA-4734,HUVEC=173、FmiRNA-195,HMREC=67.8、FmiRNA-638,HMREC=103.7、FmiRNA-1246,HMREC=2 078.9、FmiRNA-4267,HMREC=234.6、FmiRNA-4734,HMREC=10.7,P均＜0.05).结论 氧化应激可导致HMREC中多个miRNA表达失衡,这些差异性表达的miRNA可能通过AMPK信号通路,在视网膜血管内皮损伤过程中发挥潜在作用.