冠心病血清外泌体介导的lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络研究及潜在靶向中药预测及实验验证OA北大核心CSTPCD

目的本研究采用生物信息学相关方法对冠心病(coronary heart disease,CHD)患者和正常人的血清外泌体测序数据分析,构建出竞争性内源性lncRNA-miRNA-mRNA(ceRNA)调控网络,并挖掘预测潜在的中药,并对ceRNA网络涉及的生物学过程和核心中药进行初步验证。方法利用exoRbase数据库获得差异基因的表达矩阵,结合生信方法构建ceRNA网络,并对网络中的差异的mRNA进行GO分析和KEGG分析,利用COREMINE数据库对ceRNA网络涉及的生物学过程及核心靶基因进行预测,筛选具有潜在治疗作用的中药;体外构建AVECs氧化损伤细胞模型,检测细胞骨架、成管功能、细胞增殖、LDH漏出率、ROS水平以及p-AKT、AKT、p-PI3K、PI3K蛋白表达情况,验证核心中药丹参治疗CHD的作用通路及靶点。结果与正常人比,CHD血清外泌体存在395个mRNA,80个miRNA,60个lncRNA差异基因,预测出80个miRNA,所构建ceRNA子网络,主要由21个lncRNA、80个miRNA、82个mRNA组成;AKT1、VEGFA、IL-1β等基因在网络中处于核心地位,异常表达的mRNA涉及细胞的氧化应激反应等生物学过程和PI3K/Akt等信号通路,丹参、川芎、三七等与CHD外泌体介导的生物学过程和核心基因最为密切;药物主要归属于补虚类、清热类和活血化瘀类,五味大多数归属于苦、甘和辛类,归经多集聚于心、肝、肾经;核心中药丹参的有效成分丹参酮IIA可以促进血管内皮细胞增殖、成管、骨架形成及修复,降低细胞LDH漏出率及ROS水平,促进p-AKT、p-PI3K蛋白的表达。结论CHD血清外泌体存在复杂的ceRNA调控网络转导,中药可通过多靶点干预治疗,丹参、川芎、三七等有望成为候选中药来源,其中丹参有效成分丹参酮IIA激活PI3K/Akt信号通路发挥对氧化应激损伤细胞的保护作用,治疗CHD。