感染产肠毒素大肠杆菌的猪小肠上皮细胞microRNA表达谱分析

作者：刘迎迎; 张迪; 刘国梅; 李培; 李妍^*; 左玉柱^*

来源：中国畜牧兽医, 2021, 48(11): 4242-4253.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2021.11.034

• 猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)
• 产肠毒素大肠杆菌(ETEC)
• miRNA
• 表达谱

试验旨在探索产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)感染猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)诱导的microRNA(miRNA)表达谱变化,为解析宿主miRNA在ETEC感染过程中的调控作用提供理论基础。利用Illumina 6000 Novoseq SE50测序平台分别对ETEC感染前后的IPEC-J2进行高通量测序,用Bowtie与参考基因组比对,用DESeq R Package进行miRNA差异性分析。通过miRanda和RNAhybid共同预测差异表达miRNA的靶基因,对差异表达miRNA靶基因进行GO功能和KEGG通路分析。随机选取5个miRNAs,对测序结果进行实时荧光定量PCR验证。结果显示,IPEC-J2在感染前后的sRNA文库经过滤分别得到12 889 260和11 203 056条clean reads。感染前后文库中,miRNA所占比例最高,分别为73.16%和54.10%;分别有97.98%和69.83%长度为18～40 nt的sRNA可比对到参考基因组,表明测序质控良好。长度在22～24 nt的序列大部分首位碱基偏向U,2～8位点出现频率最高的碱基分别为AGCUUAU。共发现311个已知miRNAs, 128个新miRNAs。在2个文库中,长度为23 nt的miRNA序列占比最高,分别为41.42%和23.56%。感染后共筛选到140个差异表达miRNAs,其中74个表达上调,66个表达下调。GO分析表明,miRNA靶基因显著富集于代谢过程、正向调节代谢过程、细胞成分或生物合成、免疫系统、细胞内部分和细胞器等功能。KEGG分析表明,差异表达miRNA靶基因显著富集于赖氨酸降解、生产IgA的肠道免疫网络、NF-κB信号通路和T细胞受体信号通路等。实时荧光定量PCR验证结果表明,随机选取的5个miRNAs表达趋势与测序结果一致,表明测序准确可靠。综上所述,IPEC-J2的miRNAs参与了ETEC感染过程,为进一步揭示调控ETEC感染的关键miRNA及其作用机制提供科学依据。

• 单位
  河北农业大学