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大鼠跟腱微损伤模型mRNA和miRNA的表达研究

摘要研究目的:<br>  采用针刺加大强度运动造成跟腱微损伤模型,利用高通量测序技术和生物信息学方法,分析跟腱mRNA、miRNA的表达差异,初步筛选特征性mRNA和miRNA,为进一步理解跟腱微损伤病理机制提供理论依据。<br>  研究方法:<br>  24只SPF级雌性12周龄SD(SpragueDawley)大鼠(体重230±15g),随机分为空白对照组(Con),针刺后运动组(NE+EX)。NE+EX组采用30G针头经皮针刺跟腱,针刺位置为跟腱止点上2cm处。24h后进行上坡跑运动,运动速度为17m/min,在坡度为10°的斜坡上每天1h,每周5d,运动时间为5周,每组9只大鼠取双侧跟腱,用于转录组分析,检测组间mRNA和miRNA表达差异;其余3只跟腱放入4%多聚甲醛溶液,制作石蜡切片,进行HE染色和阿尔新蓝染色,观察组织病理学改变,并根据转录组结果,采用免疫组化技术对部分跟腱损伤相关因子表达进一步研究。<br>  研究结果:<br>  (1)组织病理学变化,与Con组相比,HE染色显示NE+EX组椭圆形腱细胞增多,细胞密度显著增加,局部细胞聚集,尤其以针刺周围更为明显,腱纤维排列紊乱;阿尔新蓝染色显示损伤局部存在软骨化表现。<br>  (2)mRNAs转录组分析表明,与Con组相比,NE+EX组99个显著差异表达的mRNAs,其中21个mRNAs表达显著上调,78个mRNAs表达显著下调。与跟腱损伤密切相关的mRNAs中,Podnl和ADAMTS8表达显著上调,Nrcam、Synpo2l、Angpt4和MMP-3表达显著下调。免疫组化结果表明Podnl和ADAMTS8表达明显增高。<br>  (3)miRNAs转录组分析表明,与Con组相比,NE+EX组15个显著差异表达的miRNAs,其中7个miRNAs表达显著上调,8个miRNAs表达显著下调。<br>  研究结论:<br>  (1)跟腱针刺加大强度运动5周后,跟腱组织出现明显病理性改变,局部出现软骨化样改变。<br>  (2)转录组分析筛选出99个显著差异表达的mRNAs,首次观察到跟腱微损伤后Podnl基因可能参与跟腱组织软骨化过程;ADAMTS8参与蛋白多糖的代谢调节;另外Nrcam、Synpo2l、Angpt4和MMP-3等基因在跟腱病理过程中的作用有待进一步研究。<br>  (3)转录组分析结果提示15个miRNAs可能参与跟腱微损伤后基因表达调控。

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