基于mRNA及miRNA组学技术探讨丹苘软胶囊改善肝细胞脂肪代谢的调控机制

In this study,The nonalcoholic fatty liver cell model is the study object, interved by the serum containing Danqing Soft Capsule (DSC).Screen differences in mRNA and miRNA with whole genome microarray technology, predict target gene on the difference of miRNA bioinformatics methods.And analysis different gene and target gene separately by the gene ontology (GO) and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), screen possible signal pathways by compared the two analysised results. Verified possible signal pathways achieved by above steps with RT-PCR, Western-blot, flow cytometry technique.To clarify the fat metabolism mechanism of DSC of improving nonalcoholic fatty liver in gene level,and draw the DSC -miRNA-mRNA-signaling pathway -cell function-disease treatment completion roadmap,provide a high-throughput, high-efficiency and high-accuracy researching method for traditional Chinese medicine study on multiple target, multiple mechanisms.

该研究项目以非酒精性脂肪变性肝细胞模型为研究对象，用丹苘软胶囊含药血清进行干预，利用全基因组芯片技术筛选差异mRNA及miRNA，运用生物信息学方法对差异miRNA进行靶基因预测，并分别对差 异mRNA、预测获得的靶基因进行基因本体学（GO)、KEGG信号通路分析，对二者的分析结果进行比对，筛选出相关的可能信号通路，并通过RT-PCR、Western-blot、流式细胞术检测等技术进行验证。阐明该药物在基因层面改善非酒精性脂肪肝细胞脂肪代谢的调控机制，最后绘制出丹苘软胶囊-miRNA-mRNA-信号通路-细胞功能-疾病治疗的调控网络，为阐释中药"多靶点、多通路"的作用机制研究提供一种高通量、高效率、高准确性的研究方法。

研究背景：非酒精性脂肪肝发病的首要环节是脂质沉积引起的肝细胞脂肪变性，中药丹苘软胶囊是针对非酒精性脂肪肝痰瘀互结、湿热内蕴这一主要病机，结合现代药理研究成果，精选丹参、苘麻子二味中药，提取其有效作用部位物质研制而成，并获得国家专利（专利号：201010184447.0）。作为系统生物学的重要研究手段之一，基因芯片已被大量用于中药作用机制研究等领域。通过调控miRNA的差异表达而实现，其多靶点、多通路的调控网络。主要研究内容：基于mRNA的差异表达，对差异基因的功能富集情况和信号通路富集情况进行分析，对miRNA的差异表达，对靶基因的功能富集情况和信号通路富集情况进行分析，筛选丹苘软胶囊改善非酒精性脂肪肝的可能信号转导通路，并进行验证。重要结果及关键数据：经筛选和预测得到5629个预测靶基因参与20种生物学过程，7种细胞成分，有20种分子作用，神经营养素信号通路、丙型肝炎、PI3K-Akt信号通路被富集；rno-miR-26b-5p、rno-miR-129b-5p、rno-miR-21b-5p为调控网络中心；IPA数据库共检出31个与实验有关的脂肪代谢基因。结论：丹苘软胶囊在治疗非酒精性脂肪肝的机制可能与rno-miR-26b-5p、rno-miR-129b-5p、rno-miR-21b-5p，神经营养素信号通路、丙型肝炎、PI3K-Akt信号通路相关性较高。科学意义：通过基因芯片分析绘制出中药-miRNA-mRNA-信号通路-细胞功能-疾病治疗的完成路线图。为中药多靶点、 多通路的作用机制研究提供一种高通量、高效率、高准确性的研究思路。