干細(xì)胞趨電性相關(guān)的microRNAs的表達(dá)量變化.pdf

1、背景:干細(xì)胞是一類未分化的細(xì)胞，具有自我復(fù)制和多向分化潛能，被廣泛地應(yīng)用到臨床治療中。但是，干細(xì)胞定向遷移能力差制約了其在臨床上的廣泛應(yīng)用。有研究報(bào)道內(nèi)生性電場(chǎng)在胚胎發(fā)育和組織損傷修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用，而外生性電場(chǎng)也可以指導(dǎo)一系列細(xì)胞的定向遷移，這些發(fā)現(xiàn)為解決干細(xì)胞定向遷移提供了新的思路。細(xì)胞的趨電性遷移與Ca2+、EGF受體及高爾基體極化等有關(guān)，受一系列趨電性相關(guān)基因（如PI3Kγ和PTEN等）的調(diào)控。MicroRNAs是一類由內(nèi)源

2、基因編碼的長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小RNA分子，它具有高度保守的特性，廣泛地存在于各種生物體中，對(duì)各種生理、病理過程中均發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。但目前關(guān)于細(xì)胞趨電性相關(guān)microRNAs尚無報(bào)道。
　　目的:本研究探索直流電場(chǎng)對(duì)人胚胎干細(xì)胞H9株系(hESC, human embryonic stemcell)遷移的影響，篩選趨電性相關(guān)的microRNAs，并通過生物信息學(xué)進(jìn)行靶基因的預(yù)測(cè)以及功能和通路分析。
　　方法:

3、50 mV/mm，150 mV/mm和250 mV/mm直流電場(chǎng)分別刺激hESC6小時(shí)，利用ImageJ軟件追蹤細(xì)胞的遷移情況，選取最適刺激強(qiáng)度進(jìn)行后續(xù)研究。利用microRNA芯片（康成生物）篩選電場(chǎng)刺激后差異表達(dá)的microRNAs，并用qRT-PCR進(jìn)行驗(yàn)證。通過Microcosm、Miranda和Targetscan進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè)。采用GO分析和KEGG分析進(jìn)行功能預(yù)測(cè)和通路預(yù)測(cè)。
　　結(jié)果:在本實(shí)驗(yàn)條件下，直流電場(chǎng)指導(dǎo)h

4、ESC向正極遷移且遷移速度增加。在150mV/mm電場(chǎng)刺激6小時(shí)后，立即提取總RNA，芯片分析共檢測(cè)到413個(gè)microRNAs的表達(dá)量，其中有4個(gè)microRNAs的表達(dá)量上調(diào)，hsa-miR-4321和hsa-miR-920的表達(dá)量上調(diào)超過3倍，qRT-PCR驗(yàn)證顯示hsa-miR-4321和hsa-miR-920的表達(dá)量上調(diào)超過1.5倍。另外，靶基因預(yù)測(cè)顯示hsa-miR-4321的靶基因有2個(gè)，分別為VCL和ITGAM，hsa-

5、miR-920的靶基因有3個(gè)，分別為GIMAP5，STIM1和KCNMB1。功能分析顯示hsa-miR-4321可能與細(xì)胞粘附有關(guān)，hsa-miR-920可能與鈣離子通道的調(diào)控有關(guān)。KEGG分析顯示通路adherens junction可能參與細(xì)胞的趨電性。
　　結(jié)論:在本實(shí)驗(yàn)條件下，直流電場(chǎng)（150mV/mm，6小時(shí)）可以指導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞H9株系向正極遷移，上調(diào)hsa-miR-4321和hsa-miR-920的表達(dá)量。生物信息學(xué)