摘要
背景和目的：帕金森病（Parkinson’sdisease,PD）是一种慢性的、进展性的锥体外系疾病，其复杂性仍在不断演变。无论是关于PD的诊断技术还是涉及PD的治疗效果，均尚未满足得了医患双方的需求。经典的运动障碍症状和缓慢进展的病程形成PD的主要诊断依据。在缺少客观的检测指标的情况下，等患者确诊时，中脑黑质区域的多巴胺能神经元已经死亡50%-70%。现如今，作为生物学研究领域的明星分子miRNA，通过序列互补配对与其靶基因mRNA结合，在转录后水平调控基因表达。由此衍生的miRNA-Gene调控网络，逐渐受到科学家们的青睐。但截止目前，医学界对PD的功能性miRNA分子和靶点基因形成的网络调控知之甚少。因高通量检测方法及技术已被用以包括PD在内的各种疾病的机制的探索，本研究旨在分析基于miRNA-Gene网络调控初步筛选与PD可能相关的因子，增进对PD分子机制的认识。 方法：首先，本研究收集3例PD确诊病人及3例正常人的外周血，进行高通量测序，得到PD相关miRNA表达谱，数据清洗出与PD差异表达上调和下调的前5个miRNAs，通过预测miRNA结合位点miRWalk数据库预测这10个miRNA的靶向基因，并对靶基因进行GO、KEGG分析；其次，通过检索GEO数据库获取40例PD样本及53例正常对照组样本的基因表达谱，数据清洗后，分别利用R包limma及R包WGCNA选出DEGs及枢纽基因，对DGEs行GO、KEGG分析，并对全基因集行GSEA分析；接着，提取靶基因与枢纽基因的交集基因，来说明两者具有协同表达性；最后将miRNA与交集基因交叉匹配，通过Cytoscape软件可视化miRNA-Gene调控网络图，利用插件cytohubba筛选网络核心节点基因作为初步筛选的结果。 结果：1、高通量测序表达谱共得到204个DEMs，其中显著差异上调前5个miRNAs为miR-4638-3p，miR-4747-5p，miR-6785-5p，miR-5009-5p和miR-3200-5p以及下调前5个miRNAs为miR-6856-5p，miR-488-3p，miR-6794-5p，miR-3170-5p和-miR-1306-5p。GO和KEGG分析结果表明，这10个miRNAs的靶基因在免疫反应、代谢调节和神经功能等参与富集。 2、基因芯片表达谱获取了602个DEGs及21个枢纽基因。GO、KEGG分析结果显示，DEGs主要参与了生长调控、神经调节和变性疾病功能通路等；GSEA分析结果表明，PD组表达谱参与了凋亡通路。 3、经过靶基因与枢纽基因交集后，本研究共得到21个协同表达基因，分别为ATP5F1，ATP8B1，COX5A，DBT，DIP2A，FGFR1，GTF2H3，HAUS2，LRRFIP1，MAT2A，MCF2L，MCTS1，MYO1C，MZT2B，POGZ，RBM6，RIOK3，SLC35E1，TAOK1，TMEM14B，ZNF160。 4、本研究通过Cytoscape软件成功绘制包含85对miRNA-Gene相互作用关系对的调控网络，通过cytohubba插件分析，结果显示网络的核心节点为基因TAOK1。 结论：本研究初步认为TAOK1可能与PD有关，并设想该基因可能通过p38/MAPK通路诱导凋亡过程从而参与PD发生发展的调控。
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