[01216427]养心通脉有效部位方诱导骨髓间充质干细胞分化过程中miRNA调控网络研究

①课题来源与背景 《养心通脉有效部位方诱导骨髓间充质干细胞分化过程中miRNA调控网络研究》是2013年由国家自然科学基金委员会下达的国家自然科学基金（地区科学基金）科研项目,项目编号为：81360535。背景：骨髓间充质干细胞（BMSCs）治疗心肌梗死存在分化、归巢率低,向非目的细胞的转化等问题亟待解决。本项目组前期发现养心通脉有效部位方（apr-YTF）对大鼠的BMSCs 具有诱导向心肌分化、移植归巢心肌组织、动员项外周血迁移的作用;并且通过免疫蛋白组学方法结合生物信息学软件Pathyway 和CytoScape 软件探索了apr-YTF 干预BMSCs 后的作用靶点和信号转导网络的拓扑结构。 ②研究目的与意义 养心通脉有效部位方诱导骨髓间充质干细胞分化过程在基因水平调控研究尚未开展。因此,本课题拟采用TLDA miRNA 芯片技术,观察apr-YTF 干预BMSCs 后miRNA 表达谱的变化,结合生物信息学软件TargetScan、RNAhybrid 预测其靶基因和调控网络结构,然后在真实世界进行基因表达、信号转导通路的生物学验证。建立apr-YTF 干预BMSCs 心肌样分化中microRNA 调控网络生物模型,为从系统、整体水平解释中医药“多因、多效、多靶点”机制奠定基础。 ③主要论点与论据 本课题采用miRNA芯片技术,观察apr-YTF干预BMSCs后miRNA表达谱的变化,其中血血瘀证大鼠模型与正常组上调＞2倍者21个,分别为rno-miR-448-5p、rno-miR-678、rno-miR-154-5p等,下调＜2倍者6个,初步预测其调控的靶基因数量为46个。差异靶基因主要参与19种生物学过程、9种细胞组分和8类分子途径,发现节点97个,路径映射15个,节点的功能种类包括12类。在apr-YTF组与对照组比较芯片探测出共有26个差异miRNAs,其中8个上调,18个下调,经筛选和预测共100个靶基因参与了19种生物过程,11种细胞成分,10种分子作用。轴突导向通路,癌症转录误调节通路,AMPK信号通路被富集。rno-miR-93-5p,rno-miR-204-5p,rno-miR-128-3p为网络调控中心,其中rno-miR-204-5p下调更显著,同时采用qRTPCR方法对以上基因进行了验证,结果保持一致。本研究认为急性心肌缺血血瘀证大鼠模型差异microRNAs靶基因的功能及相互作用主要体现在信号转导、炎症反应、癌症转录、代谢等方面。apr-YTF干预大鼠骨髓间充质干细胞心肌样分化的机制可能与rno-miR-204-5p, rno-miR-93-5p,轴突导向通路相关性较高。 ④创见与创新 在国内外同类研究中,本项目首次结合前期研究中免疫蛋白组学方法发现的养心通脉有效部位方的作用靶点及信号调控网络,进一步从非编码的miRNA 表达谱的角度探讨养心通脉有效部位方调控BMSCs 向心肌方向分化的机制,并建立其从“DNA-mRNA-蛋白”调控的网络上拓扑结构。从整体角度探讨复方中药“综合效应”的原理。 ⑤社会经济效益,存在的问题 本项目不直接产生经济效益,本项目中生物信息大数据分析使用的数据库建设还不完备,尤其是各种专业数据库严重缺乏,且大多数数据库对于数据的创新、精确性和准确性没有权威评价,数据过多、冗余、分类不够细化等,需要生物信息学专家们在数据库的结构设计、数据的处理、提取、整合、专一性等方面进行改善;我们期望数据库进一步完善扩充,我们的实验数据进一步挖掘,能产产生更多的“知识”。 ⑥历年获奖情况 无。