基于miRNAs的影响研究长白山人参对气虚疲劳小鼠的干预作用及其机制

Panax ginseng is an famous herb widely used.The study of the active substance is the large or small molecule chemical compound, which still can not fully explain the clinical efficacy and pharmacological mechanisms. MiRNA is ubiquitous in the flora and fauna. Through silence of target gene expression or inhibition of target genes they play regulatory roles. Plant miRNAs regulate the corresponding target genes to affect the physiological and pathological processes in body. Our previous studies have shown that ginseng and other herbs are rich in miRNAs. We have detected miRNAs in serum. We have predicted and analied several target genes for ginseng miRNAs. And we have observed improvement of ginseng on Qi deficiency in mice. The project intends to observe different growth years, cultivated and wild Changbai Mountain ginseng miRNAs. We will observe Changbai Mountain ginseng and its miRNAs by computer control system for swimming mice, analysis the miRNAs which change in mice, using RT PCR and western blot to detect different levels of its target genes. The effect of ginseng miRNAs will detect its anti-fatigue mechanism, to provide the scientific basis for applications.

人参是应用非常广泛的名贵中药材，目前主要是从大、小分子化合物化学成分方面研究其有效物质，尚不能完全解释其临床疗效和药理机制，仍待进一步研究。miRNA可以通过抑制靶基因表达或沉默靶基因发挥转录后负调控作用。植物miRNAs进入体内能够通过调控相应靶基因而影响机体的生理病理过程。我们研究显示，人参等几味中药富含miRNAs，在服用者血清中检测到相关miRNAs，预测了几种人参miRNAs的靶基因，观察到人参对气虚疲劳小鼠的改善作用。在此基础上，本项目拟采用small RNA测序对不同生长年限、栽培和野生长白山人参miRNAs进行比较，通过计算机自动控制系统观测长白山人参及其miRNAs对游泳所致气虚疲劳小鼠的干预作用，分析进入小鼠体内的miRNAs及丰度变化，运用RT PCR和western blot检测其靶基因，从miRNA角度探讨人参抗疲劳有效物质及作用机制，为临床应用提供科学依据。

项目背景：历史悠久的名贵中药材人参临床应用十分广泛。目前对人参的有效物质主要是从化学成分方面进行研究，尚不能完全解释其临床疗效和药理机制，有待进一步挖掘。miRNA可以通过抑制靶基因表达或沉默靶基因发挥转录后负调控作用。植物miRNAs进入体内能够通过调控相应靶基因而影响机体的生理病理过程。我们的研究显示，人参等几味中药富含miRNAs。. 主要研究内容：项目采用small RNA测序对不同生长年限、栽培和野生长白山人参miRNAs进行比较，通过计算机自动控制系统观测长白山人参及其miRNAs对游泳所致气虚疲劳大鼠的干预作用，分析进入大鼠体内的miRNAs及丰度变化，运用RT PCR和western blot检测其靶基因，从miRNA角度探讨人参抗疲劳有效物质及作用机制。. 重要结果：项目测得不同生长年限长白山人参（6年生园参和15年生石柱参）、不同生长环境（15年生石柱参和15年生林下密）miRNAs的差异表达谱。园参有246种已知miRNAs，石柱参有253种miRNAs，林下密有283种miRNAs，得到了39种新miRNAs。选取13条miRNAs进行Q-PCR验证，结果与miRNA表达量一致。选取9种miRNAs运用Q-PCR在人参煎液中进行验证，其表达量虽有所降低但依然能够检测到较高丰度的表达。运用人参煎液灌服正常大鼠7天后采血，选取8种人参miRNAs在正常大鼠血液中进行验证，均检测到表达。在游泳所致气虚疲劳大鼠模型实验中，检测到了miR5072、miR158、miR393、miR8157、miR161等十几条miRNAs的靶基因表达变化并运用生物信息学进行了初步分析，主要涉及到免疫因子、蛋白因子等，初步阐释了人参的抗疲劳作用基础和可能机制。. 科学意义：本项目研究表明，不同生长年限和不同生长环境的人参其miRNAs存在差异，人参miRNAs是人参临床治疗作用的有效基础，对从miRNAs角度认识人参临床功效的作用机制有重要意义；部分表达量较高且稳定表达的miRNAs有望确认为人参质量检测的指标之一，对临床人参应用的新剂型的研发有提示意义。