疾病检测新指标-miRNA(二)
杨医师等人在另一个研究中,分析小鼠在遭受革兰氏阳性菌感染后,血液中miRNA表达谱的变化(Hsieh CH et al., 2013)。枯草杆菌(Bacillus_subtilis)、粪链球菌(Streptococcus faecalis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等革兰氏阳性菌的 lipoteichoic acid (LTA),以及不同革兰氏阴性菌的 lipopolysaccharide (LPS),腹腔注射6小时后,以华联小鼠&大鼠 miRNA 芯片(Mouse&Rat miRNA OneArray®)分析小鼠全血 miRNA 的表现,丛聚分析结果如图4所示。注射枯草杆菌的LTA后,miRNA 的表现明显与粪链球菌/金黄色葡萄球菌的LTA 不同,但是 miR-451, miR-668, miR-1902, and miR-1904 这 4 种 miRNAs 的上调表现差异均超过 2 倍。
以 real-time RT-PCR 验证芯片的实验结果,注射 10-μg LTA 6 小时后,只有 miR-1902
表现量有显著的增加,将剂量提高至1000-μg,4 种miRNAs 的表现则增为 3~6 倍(图5A)。分析不同时间点的 miRNAs
变化,在注射 100-μg LTA 后 6 小时,miR-451, miR-1902, and miR-19042表现量有明显的增加,但是在注射
24 小时后,只剩 miR-451 有显著的差异表现;2 小时与 72 小时则与对照组无异(图5B)。
血清中
miRNA 的变化与全血中的实验结果相似,除了在注射 10-μg LTA 6
小时后,miR-1904表现量也有显著的增加(图6A);此外,注射100 μg LTA 后 2 小时就可以观察到 miR-1902 and
miR-1904 表现量的增加,注射 24 小时后,只剩 miR-1902 有显著的差异表现(图6B)。白血球中的 miRNA
表现则没有任何改变(图7A)。
TLR2 receptor knockout 小鼠在接受 LTA
注射后,miR-451, miR-668, miR-1902, and miR-1904 的表现则增为 6~10 倍(图7B),甚至比正常
C567BL / 6 小鼠还高(图7B)。
小结
由上述两篇研究报告的结果,证明了小鼠遭受革兰氏阳性菌或阴性菌感染后,血液中miRNAs的表现有明显的差异,或许可做为细菌感染的早期诊断生物标记。
miRNAs 的发现使我们对于基因表现的调控系统有了新的思维,并帮助我们找到许多疾病的病因。一个 miRNA
分子可以同时调控数十个以上的基因表现,找寻到数个 miRNA 分子的表现变化,就可以为研究带来许多新的视野与方向。利用miRNA
microarray 分析 miRNA 表达谱,可快速筛选出许多具有表现差异的 miRNAs ,是研究miRNA
在疾病中所扮演的角色的第一步。再针对个别 miRNA 的深入研究,将有助于了解致病机制,开发新的临床诊断工具甚至是新的治疗方法。
参考文献
(1) Hsieh CH et al. Whole blood-derived microRNA signatures in mice exposed to lipopolysaccharides. J Biomed Sci. (2012) 19(1): 69
(2) Hsieh CH et al. Circulating microRNA signatures in mice exposed to lipoteichoic acid. J Biomed Sci. (2012) 20(2)
(3) Jiang Q et al. miR2Disease: a manually curated database for microRNA deregulation in human disease. Nucleic Acids Research(2009) Jan; 37 (Database issue): D98–104.
(4) Tijsen AJ et al. MiR423-5p as a circulating biomarker for heart failure. Circ Res. (2010) Apr; 106(6): 1035-1039.