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研究背景:原始卵泡池的大小是决定女性生殖寿命长短的关键因素,而影响原始卵泡池大小最主要因素为原始卵泡的启动及消耗速率,故深入研究原始卵泡的启动、发育机制,对于延缓卵巢功能衰老并延长女性生殖寿命具有重大意义。进入21世纪,随着人类基因组计划的完成,基因对于生命过程及疾病的发生发展的调控越来越受到人们的认可和重视。其中RNA作为DNA与蛋白质的中间桥梁,其含量丰富,功能复杂,是一个非常庞大的集体。RNA大体可以分为2大类,编码基因和非编码基因。近年来已有大量研究表明,非编码RNA的含量占到了整个转录组的98%左右,其对于机体生命的进程具有十分重要的调控作用。lncRNA是一种核苷酸序列大于200bp的长链非编码RNA,广泛参与机体的生理和病理过程,目前国内外已有多名研究者证实,lncRNA可影响卵巢卵丘细胞扩展进而影响卵子成熟及早期胚胎发育。然而,有关lncRNA是否参与原始卵泡启动调控过程尚未见报道。研究目的:1.构建原始卵泡启动前后lncRNA的表达谱;2.筛选并验证出原始卵泡启动前后具有差异表达及卵巢特异性的lnc RNA;3.分析lncRNAs与原始卵泡启动相关的信号通路的关系。研究方法:1.建立原始卵泡体外培养模型,利用高通量测序技术检测体外培养条件下原始卵泡启动前后lncRNA的表达,构建lncRNA表达谱;2.利用生物信息学对原始卵泡启动前后差异表达的lncRNAs进行分析:(1)GO富集分析:对测序结果中原始卵泡启动前后差异表达lncRNAs及其靶基因进行功能富集分析;(2)KEGG富集分析:对测序结果中原始卵泡启动前后差异表达lncRNAs及其靶基因进行信号通路富集分析;3.利用实时荧光定量PCR技术验证测序结果中差异表达的lncRNAs(随机选择10条差异表达lncRNA,其中上调和下调各5条);4.构建LncRNA-mRNA共表达网络:根据cis-trans原则,筛选出与原始卵泡启动相关信号通路中的具有差异表达及卵巢特异性的lncRNA及相对应的mRNA,构建具有靶向关系的mRNA-lncRNA共表达网络;5.利用实时荧光定量PCR及RT-PCR技术,验证原始卵泡启动相关信号通路中具有差异表达及卵巢特异性的lncRNAs。研究结果:1.高通量测序结果显示:实验组与对照组相比,存在8676个差异表达lncRNAs和5966个差异表达mRNAs。在差异表达的lncRNAs中,有6541个表达上调,2135个表达下调。在差异表达的mRNAs中,有4171个上调,1795个下调。2.生物学信息分析结果;(1)通过GO富集分析,得到与机体生命进程相关条目共5336项,包括:免疫系统进程、细胞分化、细胞活化、细胞增殖调控、血管生成、基因表达调控、细胞周期调控、细胞分裂、信号转导等功能条目。(2)通过KEGG富集分析,得到相关信号转导通路共290项,包括TNF信号通路、MAPK信号通路、Notch信号通路、PI3K-AKT信号通路、Wnt信号通路、P53信号通路、Hippo信号通路、TGF-beta信号通路等;3.对随机选择的10条差异表达的lncRNAs进行实时荧光定量PCR验证,结果显示q-PCR验证结果与测序结果表达趋势一致;4.在KEGG数据库中,选择10条与原始卵泡启动相关的信号通路,分别是:PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路、cAMP信号通路、Wnt信号通路、TNF信号通路、Hippo信号通路、AMPK信号通路、Notch信号通路、TGF-beta信号通路以及p53信号通路。这10条信号通路中共富集了375条mRNA,根据cis-trans原则,在target中找到mRNA对应的lncRNA,共有854条。其中具有差异表达及卵巢特异性的lncRNA共有67条,其对应的mRNA共有69条,使用Cytoscape软件构建原始卵泡启动相关信号通路中具有差异表达及卵巢特异性的lncRNA与对应mRNA的共表达网络;5.实时荧光定量PCR及普通PCR结果显示,有6条具有差异表达及相对卵巢特异性lncRNAs,它们分别位于Hippo信号通路、PI3K-AKT信号通路、TGF-beta信号通路以及P53信号通路中。研究结论:1.小鼠原始卵泡启动前后存在大量差异表达lncRNAs,这些差异表达的lncRNAs中有部分具有卵巢特异性。2.小鼠原始卵泡启动前后具有差异表达及卵巢特异性lncRNAs:LTCONS00011173、LTCONS00013412、LTCONS00063555、LTCONS00073496、LTCONS00126944、NONMMUT084793.1可能与Hippo信号通路、TGF-β信号通路、PI3K-Akt信号通路以及P53信号通路调控原始卵泡启动密切相关。