养心通脉有效部位方诱导骨髓间充质干细胞分化过程中miRNA调控网络研究

There are the problems to be solved urgently that thedifferentiation, homing rates is low in treatment of myocardial infarction by Bone marrow mesenchymal stem cells ( BMSCs).Our research group had fond that active principle region of Yangxin Tongmai Formula(apr-YTF) could induce BMSCs differentiation into myocardial cells and in vivo ，make BMSCs homing to myocardial, mobilize BMSCs into peripheral blood.And explore the target of the the apr-YTF intervention BMSCs and signal transduction network topology by the immune proteomics to combine of bioinformatics software Pathyway and CytoScape software.But the Regulated studies at the genetic level have not been carried out.This project intends to forecast its target genes and regulatory network structure,first observing the miRNA expression changes in apr-YTF intervention BMSCs by TLDA miRNA chip technology. Then anylize its target genes and regulatory network structure by combination of bioinformatics software TargetScan, RNAhybrid. Finally, in the real world for gene expression, biological validation of signal transduction pathways.To build the microRNA regulatory network biological model in the process BMSCs differentiation to myocardial induced by apr-YTF.To lay the foundation to interpretation of the Traditional Chinese Medicine "multi-, multi-effect, multi-target mechanism.

骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗心肌梗死存在分化、归巢率低，向非目的细胞的转化等问题亟待解决。本项目组前期发现养心通脉有效部位方(apr-YTF)对大鼠的BMSCs具有诱导向心肌分化、移植归巢心肌组织、动员项外周血迁移的作用；并且通过免疫蛋白组学方法结合生物信息学软件Pathyway和CytoScape软件探索了apr-YTF干预BMSCs后的作用靶点和信号转导网络的拓扑结构。但是在基因水平调控研究尚未开展，本课题拟采用TLDA miRNA芯片技术，观察apr-YTF干预BMSCs后miRNA表达谱的变化，结合生物信息学软件TargetScan、RNAhybrid预测其靶基因和调控网络结构，然后在真实世界进行基因表达、信号转导通路的生物学验证。建立apr-YTF干预BMSCs心肌样分化中microRNA 调控网络生物模型，为从系统、整体水平解释中医药"多因、多效、多靶点"机制奠定基础。

骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗心肌梗死存在分化、归巢率低，向非目的细胞的转化等问题亟待解决。本项目前期发现养心通脉有效部位方(apr-YTF)对大鼠的BMSCs具有诱导向心肌分化、移植归巢心肌组织、动员项外周血迁移的作用；并通过免疫蛋白组学方法结合生物信息学软件Pathyway和CytoScape软件探索了apr-YTF干预BMSCs后的作用靶点和信号转导网络的拓扑结构。本课题采用miRNA芯片技术，观察apr-YTF干预BMSCs后miRNA表达谱的变化，其中血血瘀证大鼠模型与正常组上调>2倍者21个，分别为rno-miR-448-5p、rno-miR-678、rno-miR-154-5p等，下调<2倍者6个，初步预测其调控的靶基因数量为46个。差异靶基因主要参与19种生物学过程、9种细胞组分和8类分子途径，发现节点97个，路径映射15个，节点的功能种类包括12类。在apr-YTF组与对照组比较芯片探测出共有26个差异miＲNAs，其中8个上调，18个下调，经筛选和预测共100个靶基因参与了19种生物过程，11种细胞成分，10种分子作用。轴突导向通路，癌症转录误调节通路，AMPK信号通路被富集。rno-miＲ-93-5p，rno-miＲ-204-5p，rno-miＲ-128-3p为网络调控中心，其中rno-miＲ-204-5p下调更显著，同时采用qRTPCR方法对以上基因进行了验证，结果保持一致。本研究认为急性心肌缺血血瘀证大鼠模型差异microRNAs靶基因的功能及相互作用主要体现在信号转导、炎症反应、癌症转录、代谢等方面。apr-YTF干预大鼠骨髓间充质干细胞心肌样分化的机制可能与rno-miＲ-204-5p， rno-miＲ-93-5p，轴突导向通路相关性较高。急性心肌缺血血瘀证是多环节、多位点、多种生物学进程协同作用的复杂病理反应，生物信息学技术可从“整体”、“联系”的角度对中医证侯及疗效的机制作出预测。研究建立apr-YTF干预BMSCs心肌样分化中microRNA 调控网络生物模型，为从系统、整体水平解释中医药“多因、多效、多靶点”机制奠定基础。由于生物信息学的快速发展，海量数据随时更新，本研究中国预测的miRNA靶点基因较多，相关基因的相互作用及参与通路需要进一步验证，由于时间有限，生物验证和课题组前期研究中多组学生物信息分析工作仍在进行。