帕金森病人血清miRNA表达谱的研究

帕金森病人血清miRNA表达谱的研究

论文摘要

背景:帕金森疾病(Pakinson’s Disease,PD)是继阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)后第二大常见的、缓慢发生的、与年龄相关的神经退行性疾病,又名震颤麻痹。在工业化国家,PD患者占总人口的0.3%,占60岁以上人口的1%,而全球每年每100,000人中新增8-18例PD患者。目前除了SPECT或者PET影像方法辅助外,帕金森病统一评分量表(Unified Pakinson’s Disease Rating Scale,UPDRS)和改良的Hoehn和Yahr帕金森病分期量表(H-Y分期)是PDI临床诊断和治疗评估的常用方法。根据英国脑库的帕金森病诊断标准,患者有少动,再加上静止性震颤、肌强直、姿势步态异常三种症状中的一种,即可诊断为PD。由于PD患者很难进行脑部组织的活检,当出现上述较明显的临床表现时,患者多巴胺能神经元已变性缺失50%-70%,这会延误早期治疗。因此,迫切地需要和发展能早期诊断PD的无侵入性和创伤性的生物标志物。微小核糖核酸(microRNA)是一类长度为19-23个核苷酸的非编码RNA,研究发现在人血清中稳定存在各种:niRNAs,而且肿瘤患者血清/血浆中miRNA的表达谱呈现特定的变化,这些特异性变化的miRNA表达谱开启了无创性的肿瘤早期诊断和预后判断的新思路。我们推测PD患者血清中可能也存在一些特异性变化的miRNA并且有助于PD的早期判断。本实验研究的目的是筛选出PD患者血清特异miRNA表达谱,并评价其对PD诊断的价值。方法:收集了106例散发性PD患者血清和115例年龄/性别匹配的健康人血清。首先运用Solexa测序技术检测了15例PD患者和15例健康人组成的两份混合血清中1223种miRNAs的表达量,初步筛选出PD组与control组相比显著差异表达的miRNAs。然后运用实时荧光定量PCR技术(quantitive realtime PCR,qRT-PCR)分两步验证初筛的miRNAs。通过复筛组(45例PD和36例control),验证组(61例PD和79例control)的验证,以获得在PD患者中显著差异表达的一组血清miRNAs。最后通过聚类分析和ROC曲线等评价其临床诊断价值。结果:Solexa测序发现,PD组和control组混合血清分别能够检测到159种和138种miRNAs,初筛了15种miRNA进一步验证。运用qRT-PCR技术对复筛组检测后发现有5种miRNA (miR-195, miR-185, miR-15b, miR-221, miR-181a)在患者血清中的表达与健康人血清有显著差异;验证组进一步证实了复筛组结果。5种miRNA的ROC曲线下面积分别为]miR-195(AUC=0.65,95%CI=0.57-0.79), miR-185 (AUC=0.80,95%CI=0.74-0.86), miR-221 (AUC=0.81,95%CI=0.75-0.86), miR-15b (AUC=0.83,95%CI=0.77-0.89), miR-181a (AUC=0.74,95%CI=0.67-0.80)。根据临床cut off值,计算了5种血清miRNA的灵敏性和特异性,分别是:miR-195为50%和69%,miR-185为60%和77%,miR-221为64%和81%,miR-15b为66%和82%,miR-181a为50%和77%。聚类分析结果显示复筛组中41例PD患者和32例健康人能够被正确分开,正确划分率为91.1%和88.9%,而验证组中52例PD患者和39例健康人能够被正确分开,正确划分率为85.2%和49.4%。结论:PD患者和健康人血清中存在丰富而稳定的各种miRNAs,患者血清miRNA表达谱与正常人具有显著差异;我们发现PD患者血清中miR-195显著上调,而miR-185, miR-15b, miR-221, miR-181a显著下调;这5种miRNAs的组合能够作为潜在的血清标志物进行PD诊断。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 miRNA的研究背景
  • 1.1.1 miRMA的生物合成
  • 1.1.2 miRNA的生物学功能
  • 1.2 miRNA在神经系统中的功能
  • 1.2.1 miRNA在神经组织中的表达
  • 1.2.2 miRNA支持神经元的存活
  • 1.2.3 miRNA为研究神经退行性疾病提供新思路
  • 1.3 miRNA与帕金森病(PD)
  • 1.3.1 PD相关基因与miRNA
  • 1.3.2 PD脑组织miRNA表达谱
  • 1.4 其他神经退行性疾病与miRNAs
  • 1.4.1 miRNA与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)
  • 1.4.2 miRNA与亨廷顿舞蹈病(Huntington's disease,HD)
  • 1.5 血清/血浆miRNA及其与疾病的研究进展
  • 1.5.1 血清/血浆miRNA的发现和特性
  • 1.5.2 血清/血浆miRNA与肿瘤
  • 1.5.3 血清/血浆m瓜NA与神经退行性疾病
  • 1.5.4 血清/血浆miRNA作为疾病生物标志物的意义
  • 第二章 帕金森疾病患者血清miRNAs的研究
  • 2.1 实验方案及材料
  • 2.1.1 实验方案
  • 2.1.2 研究对象和血样收集
  • 2.1.3 仪器与试剂
  • 2.2 实验步骤和方法
  • 2.2.1 Solexa测序
  • 2.2.2 qRT-PCR验证
  • 2.3 实验结果
  • 2.3.1 solexa测序结果
  • 2.3.2 PD患者血清与control差异表达的miRNAs
  • 2.3.3 PD患者特异性血清miRNA表达谱的复筛
  • 2.3.4 PD患者特异性血清miRNA表达谱的验证
  • 2.3.5 Solexa与qRT-PCR结果关于这5种miRNA的比较
  • 2.3.6 5种miRNA在全部样本血清中相对let-7dgi的表达量
  • 2.3.7 聚类分析
  • 2.3.8 PD患者特异血清miRNA的曲线分析
  • 2.4 讨论
  • 参考文献
  • 研究生期间研究工作总结
  • 致谢
  • 相关论文文献

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