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Front Neurol:电针治疗缺血性卒中小鼠潜在 mRNA 和 miRNA 调控网络的综合生物信息学分析

Tags: 缺血性卒中   电针      更新:2021-10-14

电针(EA)治疗缺血性脑卒中的复杂分子机制尚不清楚。最近,更多的证据揭示了 microRNA (miRNA)-mRNA 网络在缺血性中风中的重要作用。然而,对缺血性卒中中由 EA 调控的新型关键基因、miRNA 和 miRNA-mRNA 网络的系统分析仍然缺乏。

研究者建立了大脑中动脉闭塞 (MCAO) 小鼠模型并对缺血性中风小鼠进行了电针治疗。应用行为测试和梗塞面积测量来测量电针治疗的效果。

然后,进行了 RNA 测序以分析 EA 和对照组之间的差异表达基因 (DEG) 和功能富集。此外,还建立了蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并通过Cytoscape筛选了枢纽基因。miRTarBase 预测上游 miRNA。

接着通过 RT-qPCR 验证中心基因和预测的 miRNA 作为关键生物标志物。

最后,构建 miRNA-mRNA 网络以探索 EA 在缺血性卒中的潜在机制。

 

分析表明,电针治疗可以显着减轻受影响四肢的神经功能缺损,并减少 MCAO 模型小鼠的梗塞面积。在 EA 和对照组之间共鉴定出 174 个显着的 DEG,包括 53 个上调基因和 121 个下调基因。功能富集分析表明,这些DEGs与FOXO信号通路、NF-κB信号通路、T细胞受体信号通路等重要通路有关。根据度数方法将度数最高的前10个基因确定为枢纽基因,但根据RT-qPCR,只有7个基因被验证为关键基因。预测 12 个上游 miRNA 靶向 7 个关键基因。

然而,只有四种 miRNA 显着上调并表明 EA 治疗的有利影响。最后,结果的综合分析确定 miR-425-5p-Cdk1、mmu-miR-1186b-Prc1、mmu-miR-434-3p-Prc1和 mmu-miR-453-Prc1 miRNA-mRNA 网络是关键网络受 EA 调节并与缺血性中风有关。

这些网络可能主要发生在缺血性中风中受 EA 调节的神经元细胞中。

确定了关键的 DEG、miRNA 和 miRNA-mRNA 调控网络,这些网络可能有助于理解电针治疗对缺血性卒中影响的分子机制。

原文:Wu C, Zhao L, Li X, Xu Y, Guo H, Huang Z, Wang Q, Liu H, Chen D, Zhu M. Integrated Bioinformatics Analysis of Potential mRNA and miRNA Regulatory Networks in Mice With Ischemic Stroke Treated by Electroacupuncture. Front Neurol. 2021 Sep 10;12:719354. doi: 10.3389/fneur.2021.719354. PMID: 34566862; PMCID: PMC8461332.

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