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基因芯片技术服务 m6a单碱基分辨率芯片 mrna&lncrna表观转录组芯片 circrna表观转录组芯片 |
ngs测序技术服务 rna m6a甲基化测序（merip seq） |
lc-ms mrna碱基修饰检测 trna碱基修饰检测 |
pcr技术服务 m6a绝对定量rt-pcr技术服务 m6a单碱基位点pcr（mazf酶切法）技术服务 |
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基因芯片技术服务 dna甲基化芯片 dna羟甲基化芯片 chip-chip |
ngs测序技术服务 dna甲基化测序 dna羟甲基化测序 染色质免疫共沉淀测序 |
pcr技术服务 medip-qpcr hmedip-qpcr chip-qpcr |
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蛋白相对定量 tmt标记定量技术 非标定量技术 |
蛋白修饰 tmt标记定量磷酸化 非标定量磷酸化 |
rna/蛋白-蛋白相互作用 rna-蛋白相互作用 蛋白-蛋白相互作用 |
美国天普大学路易斯-卡茨医学院医学转化中心raj kishore教授长期从事非编码rna与心脏修复的相关研究。该课题组利用arraystar circrna芯片发现环状rna circfnfc3b在心肌梗塞小鼠的心脏组织中明显下调，并且circfndc3b的人源转录本在临床病人中也是显著下调。体内体外功能实验证实过表达circfndc3b可以诱导vegf-a上调，促进血管生成，降低心肌细胞凋亡。机制研究发现，circfndc3b可以与rna结合蛋白fus互作，从而调控vegf-a的表达，激活vegf-a信号通路。证实了circfndc3b在心脏修复过程中的重要性，并且可以通过调节circfndc3b的表达促进心肌梗塞后心脏的功能和重塑。该研究成果发表在学术期刊nature communications（if:11.878）上。（芯片实验由arraystar公司提供技术服务）
研究背景
在美国，心血管疾病是致死率最高的疾病，每七个人中就有一人因心血管疾病死亡。虽然药物疗法有很大的进展，但心肌损伤病人的治愈率、生存期和诊断仍不显著。这就需要对心血管疾病的发病机制和创新型疗法进行深入研究，而心肌梗塞发病与非编码rna之间的关联尚未有文章进行探讨。
环状rna （circrna）是一类将线性rna分子的3’端和5’端通过共价连接形成的环形rna分子，可以由外显子、内含子或者同时包含两种序列的片段组成，无明显的转录活性。与线性分子相比，这种环形的结构可促进circrna的稳定性。一方面，circrna可以通过吸附mirna发挥cerna机制；另一方面，也可以结合特定的蛋白，调控靶蛋白的功能。
研究思路
该文章着重于研究circrna在小鼠心肌梗塞后心脏心肌细胞和组织修复过程中的功能与机制。作者应用arraystar circrna芯片检测了小鼠假模组与心肌梗塞组心脏组织中差异表达的环状rna分子，通过p值≤0.05与差异倍数(fc值)≥2进行筛选后，挑选差异最显著的circrna进行pcr验证和一代测序，最终确定circfndc3b进行后续研究。
为了研究circfndc3b在心肌细胞中的功能，作者在小鼠心脏上皮细胞中过表达了circfndc3b，利用血管生成pcr芯片检测发现，circfndc3b可以显著调控血管生成相关的多个基因的表达，并且降低细胞自噬，促进细胞管腔形成。腺病毒所介导的体内过表达circfndc3b发现，小鼠心脏的射血频率下降和左室短轴缩短率上升，并且心脏的纤维化程度明显降低。
为了研究circfndc3b在心肌细胞中发挥功能的作用机制，作者先通过在线软件circinteractome预测发现circfndc3b可结合ago2和fus等rna结合蛋白，通过ago2和fus的rip实验证实，circfndc3b可以与fus蛋白结合。过表达circfndc3b可以显著下调fus的rna与蛋白表达水平，并且促进vegf-a的表达。过表达circfndc3b，同时过表达fus，则vegf-a的表达量下调，证明vegf-a是fus的下游蛋白。因此circfndc3b可以通过circfndc3b/fus/vegf-a调控轴，影响心肌细胞的纤维化和损伤修复过程。
技术路线
结果展示
图1. arraystar mouse circrna芯片筛选结果及验证。 a：差异circrna的聚类图；b: qpcr验证circfndc3b差异表达；c: 人源circfndc3b临床样本pcr验证
图2. 过表达circfndc3b调控心脏上皮细胞功能。a：circfndc3b抑制细胞自噬；b：circfndc3b促进血管生成
图3. circfndc3b结合fus调控vegf-a的表达。a：rip-pcr证明fus可以结合ciecfndc3b；b：同时过表达circfndc3b和fus，vegf-a表达量降低。
图4. circfndc3b调控心肌细胞功能的机制图。在心肌细胞修复过程中，过表达circfndc3b，可抑制fus的表达，影响vegf-a信号通路的功能，增强血管生成，降低细胞自噬，提升心脏功能。
研究意义
本课题利用arraystar circrna芯片研究circfndc3b在心肌梗塞发生过程中的功能与机制，证实了circfndc3b在维持心脏正常功能中具有重要作用。相比于正常心脏组织，心肌梗塞组织中circfndc3b的表达量明显降低。在过表达circfndc3b的心脏上皮细胞中，细胞的自噬能力减弱，血管生成增强，说明circfndc3b可以显著调节心脏的修复过程。通过生信分析预测与rip-pcr 实验证实，circfndc3b可以结合fus蛋白，促进fus蛋白的降解，从而维持vegf-a的上调，促进血管生成。
原文出处
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