一篇9分的miRNA晶元文章詳細解讀

標題：MiRNA-93 inhibits GLUT4 and is overexpressed in adipose tissue of polycystic ovary syndrome patients and women with insulin resistance

期刊：Diabetes（IF=8.684）

研究方向：內分泌，多囊卵巢綜合征（PCOS）以及多囊卵巢綜合征+胰島素抵抗（PCOS+IR）

研究手段：miRNA晶元、qPCR、Western Blot、細胞系模型、miRNA過表達載體轉染細胞、miRNA inhibitor、3 UTR+miRNA共表達載體（含熒光素酶報告基因）、生信預測miRNA靶基因

晶元實驗：11名普通人（Control）、9名胰島素抵抗（Control+IR）、11名多囊卵巢綜合征（PCOS）、10名多囊卵巢綜合征且胰島素抵抗（PCOS+IR）。總計41張晶元。

結論：通過miRNA晶元得出miR-93在IR中表達量顯著高於非IR，靶基因預測結果得出miR-93與GLUT4的3 UTR相結合，後期細胞實驗證實miR-93過表達顯著降低GLUT4的mRNA表達量和蛋白表達量，熒光素報告實驗證實miR-93能夠和GLUT4的3』 UTR相結合。

1.研究內容

由於先前的研究已經得知GLUT4基因參與IR相關通路。所以作者首先在病人提取的脂肪細胞中通過qPCR和WB等手段得知，GLUT4的mRNA和蛋白表達量在PCOS中顯著低於Control，而PCOS中，IR的表達量又顯著低於non-IR。接下來作者在脂肪組織樣本中進一步證明了細胞模型中的結果。最後得出結論，GLUT4在PCOS+IR表達量最低且顯著低於PCOS non-IR。

點評：這篇文章的亮點和可取之處在於，作者並沒有進行轉錄組測序或表達譜晶元實驗，而是直接根據已發表的研究結果或課題組先前的研究經驗直接得知。

通過晶元的結果進行差異分析，得到了候選的差異表達顯著的miRNA。接下來對這些差異表達的miRNA使用三款軟體進行靶基因預測（分別是targetscan、miranda、PicTar），取交集後發現miR-93能夠與GLUT4基因的3』 UTR相結合。由於mRNA屬於保守性很強的非編碼RNA，不同物種之間的序列同源性很強。選取人、小鼠、大鼠等物種的miR-93與GLUT4做靶基因預測，都能與其3』 UTR相結合。

接下來，作者在組織樣本中驗證miR-93的表達情況是否和晶元結果相符。qPCR證實，miR-93的表達量在PCOS和PCOS+IR中都顯著上升，且miR-93在PCOS+IR的表達量顯著大於PCOS non-IR。

為了驗證miR-93是否能夠真正抑制GLUT4的表達。作者使用miR-93過表達載體去侵染脂肪細胞，使用空載體（empty vector）作為空白對照。結果表明脂肪細胞接受miR-93過表達質粒載體侵染後，GLUT4的mRNA表達量和蛋白表達量顯著降低，而miR-93表達量則顯著上升。通過熒光蛋白標記的GLUT4（紅色），我們可以發現miR-93轉染的脂肪細胞系和空白載體對照的脂肪細胞系中GLUT4的表達量明顯不同，如下圖所示：

最後，作者分別使用人源miR-93過表達載體和小鼠miR-93過表達載體分別侵染3T3-L1脂肪細胞，發現miR-93表達量顯著上升，GLUT4的mRNA表達量顯著下降。另外GLUT4 3』 UTR和miR-93共表達載體（帶有熒光素酶報告基因）表明，miR-93確實能夠與GLUT4的3』 UTR相結合，如下圖所示：

2.研究亮點

本研究亮點在於多種疾病，即PCOS+IR中miR-93參與通路調控，並通過幾組對照實驗雙向證明。所以我們來梳理下作者這篇9分晶元論文的思路，即通過先前研究得到的已知結果即GLUT4與IR有關，接下來通過晶元實驗篩選出差異表達的miRNA做靶基因預測，其中miR-93不僅顯著差異表達且能夠與GLUT4的3』 UTR結合。接下來為了驗證生物信息學部分的靶基因預測結果，作者分別使用miR-93過表達載體來驗證靶基因GLUT4的表達情況以及熒光素酶報告實驗證實miR-93能夠與GLUT4的3』 UTR相結合。

今天的文章分享就寫到這裡啦~

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晶元和測序的區別你真的弄清楚了嗎？

待小編下期和你好好說道說道在行動吧

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