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孕妇要多补充蛋白质,不然 baby 肾里的 lncRNA 会异常

关键词: 蛋白质 孕妇 lncRNA 2016-05-09 15:33 来源:伯豪生物 点击次数:543

大鼠是常用的疾病研究模型,通过该模型,我们能理解很多在人体内无法直接去研究的疾病。低体重儿,一种常见的由于孕妇缺乏足够蛋白摄入而引起的常见疾病。来自苏州大学儿童医院的研究发现低体重儿的肾脏 lncRNA 表达模式会发生变化。

研究背景

低体重儿是一种常见的疾病,由于宫内生长受限(IUGR)而导致的低出生体重对孩子成年后的高血压和肾脏疾病关系密切。IUGR 通常会引起低体重儿的肾元不足,对孩子的成长造成不良影响。低体重儿和肾元不足存在哪些关联呢?本研究从 lncRNA 的角度出发,研究了他们之间的关系,为我们理解 lncRNA 的表达与肾元不足的内在联系提供了新的见解。

研究结果

1、大鼠建立低体重儿研究模型

研究人员首先建立了低蛋白喂育怀孕大鼠的模型,诱导产生由于缺少蛋白而导致宫内发育受限产生低体重儿。检测结果显示,模型条件下出生的雄性大鼠出生后 10 天的体重明显低于正常对照。同时,肾脏肾小球的数量也显着降低。

2、低体重儿肾脏 lncRNA 表达模式检测

为了探针低体重儿肾脏发育不良的内在机制,研究人员用大鼠全基因组 lncRNA 表达谱芯片(由上海伯豪提供服务)检测了出生 10 天的正常与低体重(LBW)大鼠的 lncRNA 和 mRNA 表达。分析结果显示,共有 17 个上调,25 个下调的 lncRNA 和 41 个上调,88 个下调 mRNA。

3、lncRNA 与 MAPK 信号通路关系密切

为了理解肾元不足相关的 lncRNA 的生物学功能,研究人员对差异 lncRNA 和 mRNA 进行了共表达分析,发现有 16 个 lncRNA 与 MAPK4 相关,6 个 lncRNA 和 MAPK4 与 MAPK10 相关。由于 MAPK 通路已有研究报道和肾脏发育相关,因此,与 MAPK 相关的这些 lncRNA 应该与 LBW 大鼠的肾元不足关系密切。

4、RT-PCR 验证差异 lncRNA

为了验证芯片筛选到的差异 lncRNA 是否真实可靠,研究人员对于 MAPK4 相关的 lncRNA 中随机选择了 4 个下调和 1 个上调进行 RT-PCR 验证。结果显示,3 个 lncRNA 的结果与芯片结果一致。

5、肾脏发育不同时间段和不同器官组织 lncRNA 表达模式分析

既然在低体重儿肾脏中 lncRNA 表达异常,那么,lncRNA 的表达与肾脏发育是否相关呢?研究人员对出生后不同时间的大鼠肾组织,出生 1 天(p1)和 10 天(p10)的大鼠进行了比较。结果显示,TCONS_0014139 和 TCONS_00014138 在 p1 期 LBW 中表达上调,而在 p10 表达下调,而 TCONS_00017119 则一直处于上调状态。此外,TCONS_0014139 和 TCONS_00014138 的表达与肾细胞数据呈正相关,而 TCONS_00017119 与肾细胞数目呈负相关。

为了探究这些差异表达 lncRNA 是否是肾脏特异性表达的,研究人员对 LBW 和对照组 p10 大鼠的不同器官组织(肾,肝,脑和肺)进行了检测。结果显示,TCONS_0014139 在肝脑肺中表达很低,只在肾中表达。而 TCONS_00014138 在正常肝和肺中也能检测到,LBW 组和正常组也没有明显差异。TCONS_00017119 在肝中比肾中表达高,而在 LBW 组肝中的表达低于正常组,而肺中没有明显区别。因此,在 LBW 大鼠中,确实存在着一类表达与肾脏密切相关的特异性 lncRNA。

研究结论

该研究是第一个有关于低体重大鼠出生后肾脏发育相关 lncRNA 表达模式的研究。本研究为我们理解由于孕妇缺营养导致婴儿低体重与肾脏 lncRNA 表达的关系提供了新的视野。

原文出处:Li Y, Wang X, Li M,et al. Long non-coding RNA expression profile in the kidneys of male, low birth weight rats exposed to maternal protein restriction at postnatal day 1 and day 10. PLoS One. 2015, 10(3):e0121587

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编辑: 齐梦霞2

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