血清外泌体精神分裂症相关LncRNAs的筛选、诊断标记的鉴定及分子调控机制研究

At present, the pathogenesis of schizophrenia is unknown and the criteria of diagnosis also in dispute. The present diagnosis of schizophrenia is based on the symptoms and the bodily signs rather than on the pathological and physiological characters of the patients. So, finding a biomarker has thus become a key issue to be solved in the study of schizophrenia. Long non-coding RNAs （LncRNAs） in serum exosomes can accurately reflect the physiological or pathological state of the body, and play an important role in the pathogenesis of schizophrenia. So, it has become a potential biomarker for schizophrenia. The research about the LncRNAs in serum exosomes, not only contribute to the diagnosis and treatment of schizophrenia, but also help to clarify the etiology of schizophrenia. Taking the methods of high throughput RNA-seq and microarray technology, the project will screen and detect most of the abnormal LncRNAs from serum exosomes in the blood of the positive symptom patients of schizophrenia, and expand the assessment of its diagnostic value in order to detect the LncRNAs that can be used as biomarkers of schizophrenia. Furthermore, the project will also give an analysis of the molecular regulation mechanism that LncRNAs participate by using the methods of bioinformatics, CHIP, RIP, and RNA interference at the cellular level. The project will investigate the pathogenesis of schizophrenia from all-round, multi-angle perspective and it will become a brand new path and theoretical basis to the treatment of schizophrenia.

目前，精神分裂症的病因尚不清楚，其诊断也存在争议。精神分裂症的诊断标准基于症状和体征，尚无生理生化诊断指标。所以，探寻精神分裂症的生物标记物已经成为亟待解决的重要课题。血清外泌体长连非编码RNA（LncRNAs），可以准确反应机体的生理或病理状态，在精神分裂症发病中发挥着重要作用，已成为精神分裂症的潜在生物标记物。研究血清外泌体LncRNAs，不仅有助于精神分裂症的诊断和治疗，也有助于阐明精神分裂症的病因。选题运用高通量RNA-seq和表达谱芯片技术，全面系统地筛选和验证阳性症状精神分裂症患者血清外泌体中表达异常的LncRNAs，评估其诊断价值，以期发现精神分裂症的生物标记物。此外，选题利用生物信息学、CHIP、RIP和RNA干扰等手段在细胞水平探究关键LncRNAs参与的分子调控机制，全方位、多角度地研究其在精神分裂症发生发展中的作用，为精神分裂症的诊断与治疗提供新的思路和理论依据。

目前，精神分裂症的诊断标准基于症状和体征，尚无生理生化诊断指标。所以，探寻精神分裂症的生物标记物已经成为亟待解决的重要课题。血清外泌体LncRNAs，可以准确反应机体的生理或病理状态，在精神分裂症发病中发挥着重要作用，已成为精神分裂症的潜在生物标记物。本项目利用RT-qPCR和生物信息学手段，全面筛选与验证了精神分裂症患者血清外泌体中表达差异的lncRNAs，探讨了抗精神病药物-利培酮对它们的表达水平的影响。最终，证实了5个在精神分裂症患者血清外泌体中差异表达的lncRNAs：MIAT、PVT1、LINC00624、RP11-102L12.2和MEG3，且它们均有作为精神分裂症诊断的生物学标志物的潜力；建立了基于这些lncRNAs的3种精神分裂症诊断模型，以期用于精神分裂症的诊断；同时，还证实利培酮对MIAT、PVT1和LINC00624的表达是有影响的，但对RP11-102L12.2的表达没有影响。此外，本项目还完成了11个样本的分组高通量lncRNA、mRNA测序和表达谱分析，应用生物信息学方法筛选了精神分裂症患者血清外泌体中差异表达的lncRNAs和mRNA，找到一些差异表达的lncRNAs和mRNAs，并对于其进行功能注释，对lncRNA进行了保守性分析、靶标预测、功能预测等功能分析。这些研究将为精神分裂症的诊断和预后判效提供新的参考依据，将有助于摆脱当前精神分裂症诊断所面临的困境。在上述研究基础上，本项目分析了精神分裂症相关lncRNAs在精神分裂症模式小鼠脑部的表达水平，在细胞水平验证了MIAT与hsa-miR-181a-5p的互作关系。结果，证实MEG3在精神分裂症模式小鼠脑部的表达与正常对照组相比显著下调，利培酮对其表达也有显著影响；在细胞水平证实了MIAT与hsa-miR-181a-5p不存在相互作用。全方位、多角度地探究精神分裂症相关的lncRNAs在精神分裂症发生、发展中发挥的作用，为精神分裂症的诊断、病因学研究及治疗提供新的思路和理论依据。