长链非编码RNA在腓骨肌萎缩症1A型发病机制中的作用研究

Charcot-Marie-Tooth disease (CMT) is the most common form of hereditary peripheral neuropathy, and over 90 gene mutations has been found to cause CMT. CMT1A, the most common type of CMT, is caused by duplication of PMP22. So far, effective treatment is unavailable. Recently, interest in long noncoding RNA (LncRNA) has increased, which plays crucial role in neurodegenerative disease and demyelinating disease. In this study, LncRNA sequencing was applied in selected CMT1A patients and healthy controls to uncover discrepant LncRNAs, which would be further selected by large sample vertification. Finally, in vitro and in vivo experiments help further understand the signal pathways of the discrepant LncRNAs and its mechanisms. This study is of vital importance in the discovery of new CMT1A biomarkers, and new targets for disease treatment.

腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth disease，CMT），是遗传性周围神经病中最常见的类型；目前已发现超过90种基因突变可导致CMT。PMP22基因重复突变是导致CMT1最常见的原因，可导致CMT1A型。目前，对于CMT1A尚无有效治疗手段。近年来，长链非编码RNA（long noncoding RNA, LncRNA）受到广泛关注。LncRNA在神经系统变性疾病、神经系统髓鞘形成障碍及脱髓鞘疾病中发挥重要调节作用。目前尚无LncRNA在CMT中发病机制的研究。本项目拟采用LncRNA测序筛选在CMT1A患者及健康正常人中存在差异表达的LncRNA，并通过更大量的临床样本对前期筛选的差异LncRNA在CMT1A患者和健康正常人中的表达水平进一步验证，明确调控CMT1A的差异LncRNA，最后通过体内、体外实验进一步了解差异LncRNA所在的信号通路，阐明LncRNA的潜在功能机制。

腓骨肌萎缩症1A型（Charcot-Marie-Tooth disease type 1A, CMT1A）是最常见的遗传性周围神经病，由PMP22基因重复突变所导致，约占所有亚型的50%以上，目前尚无有效的治疗手段。长链非编码RNA（long noncoding RNA, LncRNA）是一类长度超过200个核苷酸的内源性非编码RNA，已有少量研究表明LncRNA在周围神经系统髓鞘形成细胞分化及髓鞘形成中发挥一定作用。目前尚无LncRNA在CMT1A中发病机制的研究。本项目旨在探索LncRNA在CMT1A发病机制中的作用。我们通过转棒实验、神经传导检查确定8周龄的CMT1A转基因小鼠（B6.Cg-Tg(PMP22)C3Fbas/J）已出现异常表现。我们通过对CMT1A转基因小鼠和野生型C57BL/J小鼠的坐骨神经进行全转录组测序，发现两组之间mRNA、LncRNA等的表达差异。mRNA测序方面，与正常对照组相比，突变组419个基因显著上调，212个基因显著下调。生物信息学分析显示：上调基因的生物过程功能主要包括：核小体装配、细胞分裂、细胞周期、负向调节B细胞分化等；细胞组分主要包括：核小体、纺锤体、驱动蛋白复合体、细胞核染色质等；分子功能主要包括：微管运动活性、微管结合、视黄醇结合、核小体DNA结合等。下调基因的生物过程功能：甾醇生物合成的过程、类固醇生物合成的过程、胆固醇生物合成的过程、类固醇代谢过程等；细胞组分主要包括：结合珠蛋白-血红蛋白复合体、血红蛋白复合体、细胞外区、髓鞘等；分子功能主要包括：结合珠蛋白结合、氧结合、过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等。LncRNA测序方面，与正常对照组相比，突变组74个基因显著上调，117个基因显著下调。生物信息学分析显示LncRNA功能可能与以下生物功能有关：细胞粘附、正向调节磷酸酯酶活性、神经元分化、神经递质分泌、膜、细胞外区、细胞膜、II型DNA拓扑异构酶活性、α2C肾上腺素能受体结合、细胞色素b5还原酶活性等。我们已通过慢病毒构建lncRNA H19过表达的RSC96雪旺细胞系，下一步将探究lncRNA H19对雪旺细胞功能的影响。