精神分裂症发生相关外周血miRNA的筛选、验证及其相关发病机制研究

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. The issue of detecting a biological sign from blood has become a key project to be solved in the study of schizophrenia. MiRNAs play an important role in the genesis of schizophrenia, and its abnormal expression can be used as a biological sign for schizophrenia. Taking the methods of genome-wide selection and high throughput sequencing technology, the project will screen and detect most of the abnormal miRNAs from miRNAs and the plasmas in the blood of the patients. The study can serve as a foundation for the early detection, accurate diagnosing, patient stratification and treatment. . Furthermore, the project will also give an analysis of the functions and roles of the confirmed miRNA, the gene expressions exhibited in the head of a mouse, gene regulatory networks or cell signal pathways and the pharmacological impacts of the confirmed miRNAs. The study will provide a brand new path and theoretical basis to the treatment of schizophrenia.

目前，精神分裂症的诊断是基于症状和体征，而不是基于病理和生理特征。探寻能够直接从血液中检测到的生物学标记物，已经成为精神分裂症研究亟待解决的重要课题。MiRNA在精神分裂症发生中起着重要作用，可作为精神分裂症的生物学标记物。选题采用全基因组筛选策略，运用高通量测序技术，全面系统地筛选和验证精神分裂症患者血液的血浆和单核细胞内差异表达的miRNA，评估其诊断价值，以期发现作为精神分裂症的生物学标记物，从而为疾病的早期检测，准确诊断，患者的分层与治疗提供病理依据。. 此外，选题还将从分析已经证实的miRNA和其调控的基因在小鼠脑部的表达谱、它参与的调控网络或信号通路及药物学影响三个方面，展开精神分裂症的发病机制研究，探究其在精神分裂症发生发展中的作用，为精神分裂症的靶向治疗提供全新思路和理论依据。

目前，精神分裂症的诊断基于症状和体征而非基于是患者的病理和生理指标。为了充分地探究miRNA对精神分裂症的诊断意义，我们在系统的文献阅读与筛选的基础上，选择了14个候选miRNAs，利用RT-qPCR方法分析其在40名精神分裂症患者和40名健康对照者血清中表达水平。我们最终证实了三个异常表达的miRNAs（miR-34a-5p，miR432-5p和miR-449a）。随后，利用二元回归分析鉴定三个miRNAs。ROC曲线揭示了miR432-5p+miR-449a组合和miR-34a-5p+miR-432-5p+miR449a组合具有更好的精神分裂症诊断性能。于是，我们建立了两种新型精神分裂症诊断模型，可以用作精神分裂症的生物标志物。同时，利用生物信息学手段分析了精神分裂症外周血miRNA表达谱芯片原始数据。共筛选出29个差异表达miRNA，得了29个差异表达miRNA的4915个靶基因；对每个miRNA的靶基因进行了功能富集分析和KEGG通路分析，得到了共29个节点，273个关系对；构建了miRNA-lncRNA-mRNA调控网络。此外，运用高通量测序技术完成了10个血清的外泌体样本的分组lncRNA、mRNA测序。找到精神分裂症患者血清外泌体内差异表达的lncRNA和mRNA，并对于lncRNA进行了保守性分析、靶标预测、功能预测等功能分析。在此基础上，建立了精神分裂症模式小鼠，分析了一些与精神分裂密切相关的miRNAs的表达谱，探讨其是否可以作为精神分裂症的生物标记物；同时，开展药物挽救实验，分析药物对miRNAs表达变化规律的影响。这些研究不仅助于有助于摆脱当前精神分裂症诊断所面临的困境，也为精神分裂症的发病机制研究奠定基础。