Page 8 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 8

第41卷第6期
               ·786 ·                            南 京    医 科 大 学 学         报                        2021年6月


              transportation activity，etc. KEEG enrichment analysis highlights the involvement of PI3K⁃Akt pathway，MAPK pathway and Foxo
              pathway. Through verified experiments，the selected lncRNA Snhg12 and Rian showed significant differences between IUGR mice and
              normal mice，which is consistent with the sequencing results，and the expression were regulated by glucose concentration. Conclusion：
              This study analyzed and partially verified the lncRNA and mRNA differentially expressed in IUGR，which is helpful to explore the
              potential mechanism of islet developmental disorders and later adult diabetes in mice born with IUGR，especially the role of lncRNAs.
             ［Key words］ IUGR；pancreas development；transcriptome squencing；LncRNA；diabetes
                                                                            ［J Nanjing Med Univ，2021，41（06）：785⁃795］





                  糖尿病是严重危害人类健康的疾病，其病因可                          心，饲养于南京医科大学峨眉岭动物房，小鼠适应环

              以 追 溯 到 胚 胎 发 育 ，宫 内 发 育 迟 缓（intrauterine         境1周后，傍晚以雌鼠∶雄鼠=2∶1进行合笼，次日清晨
              growth retardation，IUGR）是指胎儿出生体重低于胎               以阴道有精栓且涂片发现精子为确定妊娠。本研究
              龄平均体重的第10百分位数，是一种常见的产科并                           经南京医科大学实验动物福利伦理委员会批准。
              发症，IUGR 与糖尿病、肥胖、高血压等代谢病的发                              对照组：孕鼠自受孕开始饲以标准繁殖饲料（蛋
              生发展密切相关        ［1-2］ 。我们前期研究发现，IUGR 新             白含量为20%）；IUGR组：孕鼠自受孕开始饲以低蛋
              生鼠胰重、体重、胰重/体重小于正常鼠，胰腺组织免                          白饲料（蛋白质含量为8%且等热量）至小鼠出生。
              疫荧光显示 IUGR 新生鼠胰岛面积明显减少，胰岛                              IUGR 造模成功标准：新生小鼠出生体重低于
              素染色减弱，胰岛较正常少且松散，成年后IUGR鼠                          孕周正常对照组体重的第十百分位或平均体重的
              表现出明显的胰岛素抵抗，甚至发生糖尿病                    ［3-6］ 。为   2 个标准差。
              明确IUGR鼠发生胰岛素抵抗及2型糖尿病的病因，                          1.1.2 胰腺组织
              我们对IUGR新生鼠进行测序及转录组分析。                                  将新生正常小鼠、IUGR 小鼠取出，分别称重，
                  表观遗传是指在基因序列不发生改变的情况下，                         将符合IUGR小鼠体重的小鼠取出，将小鼠麻醉、固
              基因表达发生改变 ，并且可以持续影响后代 。表                           定、剖开腹腔、取出胰腺组织，放于液氮中。新生正
                                                      ［8］
                               ［7］
              观遗传可分为DNA 甲基化、非编码RNA 的影响、组                        常小鼠、IUGR小鼠各3只。
              蛋白的翻译后修饰、遗传印记等，其中长链非编码                            1.2  方法
              RNA（long noncoding RNA，LncRNA）近年来备受关              1.2.1 样本采集
              注。LncRNA 是指转录本大于 200 bp 的 RNA，具有                       按照 TRIzol 试剂（Invitrogen 公司，美国）说明书
              典型的 mRNA 结构，位于细胞质或细胞核内，不具                         提取 RNA，经 DEPC 水溶解后，按照 Nano Drop 分光
              有编码蛋白的能力。Morán 等 在人胰岛细胞转录                         光度仪测定 RNA 浓度和纯度。采用 Primer⁃Script             TM
                                         ［9］
              组中发现并且鉴定出了128条LncRNA，部分被证实                        RT reagent Kit with gDNA Eraser 试剂盒（TakaRa 公
              参与胚胎胰腺发育。后来在小鼠胰腺中也发现调                             司，日本）进行逆转录反应。
                                   ［10］
              控胰岛发育的 LncRNA          。但目前相关研究不多，                1.2.2 测序、质量评估
              且具体机制仍不明确。                                             小鼠胰腺RNA提取及质检、基因检测及数据分
                  本研究通过孕期给予8%的低蛋白饲料构建IU⁃                        析由广州基迪奥生物科技有限公司进行。用Illumina
              GR小鼠模型，对IUGR及正常新生鼠胰腺组织进行                          HiSeq TM 4000 进行测序，并对数据样本进行过滤、
              高通量测序转录组分析，探寻 IUGR 新生鼠胰腺基                         质量评估，合格后进行数据分析。
              因组表达差异，揭示相关LncRNA在IUGR糖尿病发                        1.2.3 生物信息学分析
              病中的作用及影响，为糖尿病发病机制研究提供新                                 通过 Tophat 对筛选出来的高质量样本比对核
              思路及治疗方法。                                          糖体 RNA 的 reads，去除核糖体 RNA 对结果的干
                                                                预。使用Cufflinks根据Tophat的比对结果来重构转
              1  材料和方法
                                                                录本，根据组装出来的转录本在参考基因组上的位
              1.1  材料                                           置以及转录本长度≥200 bp 且 exon 数目≥2，筛选出
              1.1.1 实验动物                                        新的转录本并进行新LncRNA预测。对转录本进行
                  8 周龄 C57BL/6 小鼠购于南京医科大学动物中                    定量分析，并根据 FDR＜0.05，且|log2Fc|＞1 计算两
   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13