microRNA在离焦性近视小鼠视网膜中表达差异谱的研究

The exact pathogenesis of myopia is unclear although altered expression of many genes identified. MiRNAs are a class of small non-coding RNAs that negatively regulate gene expression by binding to target sites in the 3' UTR of mRNAs and about one third of miRNAs are expressed in a tissue-restricted manner in vertebrates. However, the roles of miRNAs in myopia have not been directly studied. We have the idea that increased and (or) decreased miRNAs expression levels maybe destroy the balance of myopia involved genes. In the present study, using mouse with experimental myopia induced by -10.0D lens，retinal microRNAs(miRNAs) expression profile is performed using miRCURY LNA miRNA array initially. Then, to verify array results, we perform Quantitative RT-PCR on the most upregulated and downregulated miRNAs in the total retinas of lens-induced mouse compared with controls. To understand the functions of differentially expressed miRNAs, we first perform a pubmed literature search, then perform target prediction and functional annotation analysis on the predicted target genes. This study will explore the roles of these miRNAs in the Pathogenesis of myopia.

近视发生的确切机制目前仍尚未完全清楚，其发生发展中涉及多种相关基因的改变。microRNAs通过与靶基因mRNAs的特异性靶序列配对结合，促使mRNA降解或抑制靶mRNAs编码蛋白质的翻译来沉默靶基因，超过三分之一的编码基因受miRNAs调控。我们提出设想，近视的发病机制可能为视网膜miRNAs表达的显著增加和（或）降低，从而破坏了相关基因间的动态平衡。本项目通过离焦性近视小鼠模型，采用小鼠miRCURY LNA miRNA芯片检测离焦性近视小鼠和正常小鼠视网膜miRNAs的表达谱差异，通过荧光实时定量PCR对芯片筛选出表达水平显著改变的miRNAs进行验证，并利用生物信息学对miRNAs的靶基因进行预测和功能分析，来探索近视可能的发病机制。本项目是研究近视发生、发展过程中miRNAs调控网络的前期基础工作，具有较强的探索性和创新性。

背景：近视发生发展中涉及多种相关基因的改变。microRNAs通过与靶基因mRNAs的特异性靶序列配对结合，促使mRNA降解或抑制靶mRNAs编码蛋白质的翻译来沉默靶基因，超过三分之一的编码基因受miRNAs调控。我们提出设想，近视的发病机制可能为视网膜miRNAs表达的显著增加和（或）降低，从而破坏了相关基因间的动态平衡。.研究内容：一、通过远视性离焦方法诱导小鼠近视，对诱导装置、方法和诱导效果进行相应评估；二、采用芯片检测方法分析离焦性近视眼视网膜miRNA的表达变化，筛选出部分miRNA位点进行实时定量PCR验证；三、利用生物信息学方法分析小鼠视网膜高表达miRNA的功能，预测差异性表达的miRNA潜在的生物学功能。.重要结果：1. 成功设计了一款应用于小鼠近视模型制作的头部固定镜架装置，该诱导装置的手术安装过程简单，具有较高的稳定性、安全性和有效性。C57BL6J小鼠行-15.0D的单眼远视性离焦诱导，自4周龄到8周龄共诱导4周，诱导眼与自身对照眼相比呈现-4.90±2.17 D (p<0.05)的近视漂移，伴随眼轴显著性增长（0.023±0.033mm；p<0.05)。对照组小鼠未发现屈光度和眼轴的显著性眼别差异(p>0.05)。2. 小鼠视网膜miRNA的表达具有组织特异性。共有71个miRNA表达上调1.2倍以上；共有65个miRNA表达下调的1.2倍以上。样本间验证证实miR-183/96/182 -5p，181a-5p和9-5p在近视眼视网膜中表达升高。3. 生物信息学分析提示小鼠视网膜的miRNA在正常生理功能调节和疾病模型中都发挥重要作用。.关键数据：小鼠远视性离焦诱导近视模型主要表现为诱导眼近视化发展和眼轴增长。近视眼视网膜中miRNA表达存在变化，但幅度不大。实时定量RCR验证了miR-183/96/182-5p，9-5p和181a-5p在离焦性近视眼视网膜中表达显著高于自身对照眼。.科学意义:本项目为研究近视发生、发展过程中miRNAs调控网络的前期基础工作奠定一定基础，具有较强的探索性和创新性。