氟暴露影响智力相关miRNA/lncRNA筛选 | 研究方案
出事情了，出大事情了。
联川拥有属于自己的“联川日”啦！
天猫有双11，京东有618，美亚有黑色星期五，联川还没有一个属于自己的日子？那怎么能忍！
联川生物成立于2006年6月26日，自2017年1月起，每月的26日设为“联川日”。
纪念日岂有不庆祝的道理？
每月26日我们都会出台各种你意想不到的活动哦~
与你一同庆祝这属于联川、属于川粉的日子，敬请期待哦~
氟是人体必需的微量元素之一，但超过正常生理需要量的氟对人体具有毒性，长期或长期间歇性摄入即高氟暴露可导致机体多器官、系统损伤。近年来氟暴露对神经系统的损伤报道，报告脑海马回组织和脑区突触结构都被报道受氟暴露的影响。
氟暴露对人体的损伤被报道与炎症通路与循环系统中的白细胞密切相关，因此对白细胞中转录组水平的研究可以从分子生物学水平上解释人体如何对氟暴露进行响应。
结合高通量测序手段发掘氟暴露刺激对儿童智力影响的分子机制，为后续深入研究的氟暴露造成神经损伤影响儿童智力的分子通路研究提供前期数据。
1.方案概述
本研究利用白细胞进行小RNA（主要分析miRNA）和lncRNA测序进行分析研究，主要针对氟暴露导致白细胞的分子通路进行分析，尤其是与氧化应激、内质网应激和炎症反应等于免疫细胞密切相关的通路，从而分析这些通路对神经系统可能的伤害及对智力水平潜在的影响。
2.样本选择
本项目选择的样本主要分成四组：
1. 高氟暴露+高智力组
2. 高氟暴露+低智力组
3. 正常氟暴露+高智力组
4. 正常氟暴露+低智力组
PS：为了防止不同儿童的个体差异性影响实验结果，建议每组样品选择5个以上进行测序分析。
PPS：本研究的难点在于如何分辨低智力水平是由遗传因素导致还是环境因素导致，因此比较组的选择非常重要，在此建议：
1.比较高氟暴露组中高智力和低智力人群的差异miRNA和lncRNA；
3.筛选比较组1中有差异但在比较组2中无差异的miRNA和lncRNA，这些分子与氟暴露有相关性的可能性最高（见下图）。
图1 比较组选择韦恩图
3.技术分析
图2 研究技术路线
1. miRNA/lncRNA/mRNA表达差异及聚类分析
测序后对不同组别中的样品中差异表达的基因进行筛选，并通过聚类分析等手段对样品中的基因表达谱进行初步的分析，从而选择出受氟暴露影响的相关miRNA/lncRNA/mRNA分子。
2.miRNA及lncRNA靶基因预测结合KEGG和GO分析
由于miRNA和lncRNA发挥功能主要是通过调控编码蛋白的基因实现，因此通过信息学软件预测miRNA和lncRNA的靶标基因，并结合KEGG通路信息和GO分析的功能聚类，初步预测在实验体系内氟暴露影响的相关的通路及功能，并可以对差异miRNA和lncRNA的潜在功能进行预测。
3.PCA分析进一步筛选重要miRNA和lncRNA
使用PCA分析，筛选能够区分四组样本的miRNA和lncRNA成分，进一步筛选重要的miRNA和lncRNA。
4.结合蛋白质互作（PPI）、靶基因预测和共表达分析，构建互作网络
结合多种互作分析手段，构建miRNA/lncRNA/mRNA的互作网络，进一步深入挖掘重要分子，并预测其中lncRNA和miRNA相关的分子通路与功能（可着重关注与氧化应激、内质网应激和炎症反应等重要功能相关靶基因相关的lncRNA和miRNA）。
5.qPCR验证
对于特定的重要miRNA和lncRNA，使用qPCR手段实验验证并结合统计学分析进一步分析相关分子在氟暴露影响智力过程中的重要作用。
根据测序结果，对小RNA和lncRNA测序的常规分析内容分别进行，以下对重要的生物信息分析举例说明：lncRNA-miRNA-mRNA（ceRNA）调控网络构建
大多数的lncRNA被发现可以通过结合并竞争性的抑制miRNA的功能发挥作用，因此对lncRNA所能结合的miRNA的预测可以有效地预测lncRNA的潜在功能。人体内的miRNA主要通过与靶标mRNA 3'UTR区域的碱基序列互补配对发挥功能，从而对靶标mRNA的翻译进行转录后抑制。构建lncRNA-miRNA互作网络有助于分析lncRNA的潜在功能，同时在已知lncRNA功能的情况下可以帮助解释lncRNA发挥功能的具体分子机制。
图3 ceRNA 调控网络图
相关阅读：
扫码关注下方公众号了解更多详情哦~