实验研究
氧诱导视网膜病变小鼠模型中微小RNA表达分析的内参基因优选
中华实验眼科杂志, 2015,33(2) : 102-108. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.02.002
摘要
背景

视网膜新生血管常伴随微小RNA(miRNA)表达水平的变化。实时定量PCR是miRNA表达谱分析的常用方法,但内参基因在不同实验条件下可能呈现出差异性表达,如果以表达水平有显著波动的管家基因作为内参基因,可能会影响目的基因表达的结果评估,确定稳定表达的内参基因是进行后续研究的前提。

目的

比较氧诱导视网膜病变(OIR)模型小鼠眼球组织中常用的miRNA内参基因及其他几种内参基因表达水平的差异及稳定性,筛选在OIR模型和正常发育条件下均稳定表达的最佳miRNA内参基因。

方法

应用随机数字表法抽取正常清洁级C57BL/6J P7、P12、P17、P37不同日龄小鼠及成年鼠(8周龄)各10只,小鼠在相应时间点颈椎脱臼法处死,收集眼球组织,应用实时定量PCR技术检测用于评估核小分子RNA U6(RNU6)、5S核糖体RNA(5s rRNA)、核仁小分子RNA U68(U68)、核仁小分子RNA U70(U70)、核仁小分子RNA U49A(U49A)5种内参基因在正常发育的不同日龄(P7、P12、P17、P37及成年)小鼠中表达的动态变化;另选取P7幼鼠40只,采用随机数字表法随机分为OIR组和正常对照组,每组20只。正常对照组小鼠在正常氧环境下饲养,OIR组小鼠在体积分数(75±2)%的高氧环境中饲养10 d。分别选取P17 OIR组和正常对照组小鼠各5只,进行球后静脉荧光素视网膜血管造影,并制备视网膜铺片,另各取5只小鼠处死后制备视网膜切片行组织病理学检查,以验证是否造模成功。然后应用实时定量PCR技术检测上述5种内参基因在正常对照组和OIR组小鼠视网膜组织中的表达差异;应用GeNorm程序对内参基因表达的稳定性进行分析。

结果

在不同日龄正常小鼠视网膜中,内参基因U68的表达水平变化最大,其次为U49AU70、RNU6、5s rRNA;内参基因U68、U49AU70、RNU6在不同日龄小鼠视网膜中的相对表达量的总体差异均有统计学意义(U70:F=7.005,P=0.000;U68:F=10.189,P=0.000;U49AF=21.134,P=0.000;RNU6:F=4.968,P=0.004),而5s rRNA在不同日龄小鼠视网膜中的相对表达量差异无统计学意义(F=2.099,P=0.107)。P17 OIR组小鼠视网膜铺片显示,视网膜血管迂曲,可见视网膜无灌注区,苏木精–伊红染色可见突破视网膜内界膜的新生血管芽,而正常对照组小鼠视网膜均正常。在P17 OIR组小鼠内参基因U70表达水平变化最大,其次为U49AU68、5s rRNAU70、U49AU68、5s rRNA在OIR组和正常对照组小鼠视网膜中表达量的差异均有统计学意义(t=5.174,P=0.000;t=3.376,P=0.012;t=4.802,P=0.000;t=2.856,P=0.029),RNU6的相对表达量在2个组间的差异无统计学意义(t=2.104,P=0.065)。GeNorm程序分析结果显示,不同日龄的正常小鼠眼球中所选内参基因表达稳定度为5s rRNA/RNU6>U70>U49A>U68,最佳内参基因组合为5s rRNARNU6;在P17 OIR组小鼠眼球组织中所选内参基因的表达稳定度为5s rRNA/RNU6>U68>U49A>U70,最佳内参基因组合亦为5s rRNARNU6。

结论

应用实时定量PCR技术研究miRNA基因表达时,应根据不同的研究对象和处理条件选择合适的内参基因。在OIR模型中,综合考虑发育、缺氧等因素的影响,在条件允许的情况下可优先选择5s rRNARNU6组合作为小鼠眼球组织miRNA表达分析的内参基因。

引用本文: 薄其玉, 周玉, 李筱荣, 等.  氧诱导视网膜病变小鼠模型中微小RNA表达分析的内参基因优选 [J] . 中华实验眼科杂志, 2015, 33(2) : 102-108. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.02.002.
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微小RNA(microRNA,miRNA)是近年来发现的一类内源性非编码单链小分子RNA,长度约为22 nt,由具有发夹结构的单链RNA前体经Dicer酶加工后生成。虽然这类RNA不编码蛋白质,但可以在转录后水平通过与靶mRNA的3'端非编码区(3'-untranslated region,3'-UTR)进行互补性结合,导致靶mRNA的降解或翻译抑制,从而调控基因的表达[1]。研究表明,在眼部组织表达的miRNA可达百余种,其表达具有组织和发育阶段特异性,在缺血、缺氧条件下以及小鼠发育过程中,眼球组织的miRNA表达水平可能呈现出差异表达特性[2,3]。因此,对眼部组织miRNA的表达谱进行分析有利于发现miRNA和眼部疾病的关系,为相关疾病发病机制的研究和疾病防治靶点的选择提供参考。实时定量PCR技术因其灵敏性高、特异性强、检测快速且准确等特点,已成为miRNA表达谱分析的常用方法。在实时定量PCR检测中,为了排除初始反应物的量、反应效率、样本纯度以及加样差异等因素对结果的影响,须选择稳定的内参对miRNA的表达水平进行校正[4,5],但在所有组织、细胞中以及不同条件下均能稳定表达的理想内参基因是不存在的,因此筛选特定条件下稳定表达的内参基因是进行miRNA表达谱分析的前提[6]。本研究通过实时定量PCR和GeNorm程序检测分析常用的5种miRNA内参基因,核小分子RNA U6(snRNA U6,RNU6)、5s核糖体RNA(5s rRNA)、核仁小分子RNA U68 (snoRNA U68,U68)、核仁小分子RNA U70(snoRNA U70,U70)、核仁小分子RNA U49A(snoRNA U49A,U49A),在正常发育的不同日龄和出生后17 d(P17)氧诱导视网膜病变(oxygen-induced retinopathy,OIR)模型小鼠眼球组织中的表达状况,比较各内参基因在小鼠眼球中表达水平的差异及稳定性,筛选出缺氧和正常发育条件下稳定表达的最佳miRNA内参基因。

 
 
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