小鼠骨髓间充质干细胞衰老相关mRNA-miRNA分析

作者：单铮男; 李生娇; 郑章龙; 姜吉蕊; 李家^*

来源：中华老年口腔医学杂志, 2023, 21(03): 129-136.

DOI：10.19749/j.cn.cjgd.1672-2973.2023.03.001

• MicroRNAs
• 间充质干细胞
• 衰老
• 生物信息学分析

目的 骨髓间充质干细胞（BMSC,Bone marrow mesenchymal stem cells）是来源于骨髓腔并具有多项分化潜能的干细胞。衰老损害了骨髓间充质干细胞的多向分化特性，导致与年龄相关的骨质流失，其关键调控因子仍不清楚。方法从Gene Expression Omnibus数据库下载mRNA(GSE44403)和microRNA(GSE57127)的表达数据集。R软件鉴定差异表达基因(DEG, Differentially expressed genes)和microRNAs(DEM, Differentially expressed microRNAs)。使用MiRTarbase预测DEM的靶点，并将DEM的靶基因与DEG取交集。用David数据库对获得的重叠基因进行功能富集化分析。利用Cytoscape进行PPI网络构建、Hub基因和重要模块的鉴定以及mRNA-miRNA调控网络的可视化。构建体外衰老细胞模型，RT-qPCR验证筛选的关键基因及相关microRNA。结果 在年轻和老年小鼠之间共鉴定出1917个差异mRNA和197差异microRNA。选择了miR-690、miR-494-3p、miR-181a、miR-142-5p、miR-188和miR-34b等前20个调控异常的DEM作为关键microRNAs。DEG与DEM靶点的重叠基因主要集中在PI3K-Akt信号通路、ErbB信号通路和EGFR信号通路中。在构建的PPI网络中，筛选出TOP10中的Hub基因(包括mTOR、Insr、GSK3b和Ppp2ca)和顶端模块。通过miRNA-mRNA调控网络及RT-qPCR验证结果，确定了miR-34b-5p-Insr重要调控对。结论 本研究发现衰老小鼠的间充质干细胞中存在miR-34b-5p-Insr重要调控对，可成为调控衰老BMSC细胞功能的潜在靶点。

• 单位
  同济大学; 同济大学附属口腔医院