Psikjatrija ta ’quddiem. 2018; 9: 81.
Ippubblikat fuq l-internet 2018 Mar 12. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00081
PMCID: PMC5858605
PMID: 29593587
Minho Lee,1,† Hyeyoung Cho,2,3,† Seung Hyun Jung,2,4 Seon-Hee Yim,2 Sung-Min Cho,2,3 Ji-Won Chun,5 Soo-Hyun Paik,5 Yae Eun Park,6,7 Dong Huey Cheon,7,8 Ji Eun Lee,7 Joi-Seok Choi,9 Dai-Jin Kim,5,* u, Yeun-Jun Chung1,2,3,*
Astratt
Sfond
L-użu tal-vizzju tal-Internet u l-logħob onlajn huwa disturb psikjatriku potenzjali msejjaħ Internet gaming disorder (IGD). Profili ta' espressjoni ta' microRNA (miRNA) mibdula ġew irrappurtati fid-demm u fit-tessut tal-moħħ ta' pazjenti b'ċerti disturbi psikjatriċi u ssuġġeriti bħala bijomarkaturi. Madankollu, ma kien hemm l-ebda rapporti dwar profili miRNA tad-demm fl-IGD.
Metodi
Biex niskopru miRNAs assoċjati ma 'IGD, analiznajna l-profili ta' espressjoni ta 'miRNA ta' 51 kampjun (25 IGD u 26 kontroll) bl-użu ta 'TaqMan Low Density miRNA Array. Għall-validazzjoni, wettaqna PCR ta 'traskrizzjoni inversa kwantitattiva b'36 kampjun indipendenti (20 IGD u 16 kontrolli).
Riżultati
Permezz ta 'skoperta u validazzjoni indipendenti, identifikajna tliet miRNAs (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, hsa-miR-652-3p) li kienu rregolati b'mod sinifikanti fil-grupp IGD. Individwi bit-tliet alterazzjonijiet tal-miRNA kellhom riskju ferm ogħla ta 'IGD minn dawk mingħajr tibdil [odds ratio (OR) 22, 95% CI 2.29-211.11], u l-ORs żiedu d-doża b'mod dipendenti man-numru ta' miRNAs mibdula. Il-ġeni fil-mira mbassra tat-tliet miRNAs kienu assoċjati ma 'mogħdijiet newrali. Aħna esplorajna l-espressjoni tal-proteini tat-tliet ġeni fil-mira downstream permezz tal-western blot u kkonfermajna li l-espressjoni ta 'GABRB2 u DPYSL2 kienet ogħla b'mod sinifikanti fil-grupp IGD.
konklużjoni
Aħna osservajna li espressjonijiet ta 'hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, u hsa-miR-652-3p kienu regolati 'l isfel fil-pazjenti IGD. Ir-riżultati tagħna se jkunu ta 'għajnuna biex nifhmu l-patofiżjoloġija tal-IGD.
introduzzjoni
L-użu dipendenti fuq l-Internet u l-logħob ibbażat fuq l-Internet mhuwiex biss fenomenu soċjali f’pajjiżi b’infrastruttura estensiva ta’ aċċess għall-Internet, iżda disturb psikjatriku potenzjali msejjaħ Internet gaming disorder (IGD) (1-3). Skont rapporti epidemjoloġiċi, ir-rati ta' prevalenza ta' IGD fl-adolexxenti jvarjaw bejn il-pajjiżi, li jvarjaw minn 0.8 sa 26.7% (4). B'mod partikolari, studji juru rati ta' prevalenza 'l fuq minn 10% fl-adolexxenti f'ħafna pajjiżi Asjatiċi bħall-Korea t'Isfel, iċ-Ċina, it-Tajwan, Ħong Kong, u Singapor (4). IGD huwa assoċjat ma 'indeboliment fil-konjizzjoni, relazzjonijiet psiko-soċjali, u l-ħajja ta' kuljum; pereżempju, tnaqqis fil-prestazzjoni akkademika jew okkupazzjonali (4-7). L-IGD issa hija inkluża fit-Taqsima III (Kundizzjonijiet għal Studju Aktar) tal-ħames reviżjoni tal-Manwal Dijanjostiku u Statistiku tad-Disturbi Mentali (DSM-V) (8). Madankollu, minkejja l-importanza kliniko-soċjali tagħha, ftit hu magħruf dwar il-mekkaniżmu ġenetiku molekulari wara IGD.
Studji reċenti fuq tewmin fuq skala kbira ssuġġerew sfond ġenetiku għall-IGD (9, 10). Vink et al. investiga d-differenzi individwali fl-użu kompulsiv tal-Internet ma’ 5,247 tewmin adolexxenti monozigotiċi u diżigotiċi fir-Reġistru tat-Tewmin ta’ l-Olanda u rrapporta li 48% tad-differenzi kienu spjegati minn fatturi ġenetiċi (9). Li et al. osserva 825 par tewmin adolexxenti Ċiniżi u rrapporta li fatturi ġenetiċi spjegaw 58-66% tad-differenzi (10). Għaldaqstant, il-polimorfiżmi tal-ġeni involuti fin-newrotrażmissjoni, il-konjizzjoni u l-attenzjoni bħall-ġene D2 tar-riċettur tad-dopamina (DRD2), ġene tal-catecholamine-O-methyltransferase (COMT), ġene trasportatur tas-serotonin (5HTTLPR), u l-ġene nikotiniku alfa 4 tar-riċettur kolinerġiku (CHRNA4) ġew irrappurtati li huma assoċjati b'mod sinifikanti mal-vizzju tal-Internet (11-13). Riċentement, Kim et al. varjanti skrinjati ta’ aktar minn 100 ġeni kandidati relatati mal-produzzjoni, l-azzjoni, u l-metaboliżmu ta’ newrotrażmettituri permezz ta’ analiżi ta’ sekwenzar tal-ġenerazzjoni li jmiss u rrapportaw li rs2229910 ta’ NTRK3 ġene huwa assoċjat ma 'IGD (14).
Minbarra l-fatturi ġenetiċi, huwa magħruf ukoll li l-fenotipi newroimġieba huma kkontrollati epiġenetikament minn RNAs mhux kodifikanti inklużi microRNAs (miRNAs) (15, 16). Il-miRNAs huma molekuli żgħar ta' RNA single-stranded li ma jikkodifikawx (madwar 20-23 nukleotide fit-tul), li jirregolaw b'mod negattiv l-espressjoni ta' ġeni li jikkodifikaw il-proteini billi jiddegradaw l-mRNAs u għandhom rwol kritiku fil-proċess patofiżjoloġiku ta' diversi mard (17). Linji ta’ evidenza wrew li l-miRNAs huma abbundanti fis-sistema nervuża ċentrali tal-bniedem (CNS) u jaġixxu biex jirfinaw il-livelli ta’ espressjoni tal-ġeni fil-mira tagħhom, li huma involuti fl-iżvilupp u l-maturazzjoni tas-sistema tas-CNS (15). Tabilħaqq, studji reċenti wrew li l-profili tal-espressjoni tal-miRNA jinbidlu fit-tessut tal-moħħ ta 'pazjenti b'disturbi psikjatriċi, li jissuġġerixxu li l-profili tal-espressjoni tagħhom jistgħu jkunu bijomarkaturi għal disturbi psikjatriċi (15, 16, 18). Per eżempju, permezz ta 'analiżi postmortem, Lopez et al. irrapporta li l-espressjoni ta 'miR-1202, li tirregola l-espressjoni tal-ġene metabotropic glutamate receptor-4 u tbassar ir-rispons għall-antidipressant, kienet regolata 'l isfel fit-tessuti tal-kortiċi prefrontali ta' pazjenti b'disturb ta 'depressjoni maġġuri (19). F'termini ta 'screening tal-bijomarkaturi, dan l-approċċ għandu limitazzjoni ċara għaliex it-twettiq ta' bijopsija tat-tessut tas-CNS għall-iskrinjar huwa impossibbli. Peress li l-miRNAs jistgħu jiġu skoperti fid-demm (plażma jew serum), il-miRNAs li jiċċirkolaw għandhom vantaġġ definit bħala bijomarkaturi mhux invażivi f'disturbi newropsikjatriċi. Madankollu, sal-lum, ma kien hemm l-ebda studju dwar iċ-ċirkolazzjoni tal-profili miRNA fl-IGD. Fehim aħjar tal-profili tal-espressjoni miRNA li jiċċirkolaw jista 'jgħin biex jiċċara l-mekkaniżmu tal-iżvilupp tal-IGD u jiffaċilita t-traduzzjoni klinika.
F'dan l-istudju, immirajna li nidentifikaw markaturi ta 'miRNA assoċjati ma' IGD billi nosservaw miRNAs tal-plażma espressi b'mod differenzjat bejn l-IGD u l-gruppi ta 'kontroll u esplorajna l-implikazzjonijiet bijoloġiċi tagħhom.
Materjali u Metodi
Suġġetti ta' Studju
Stħarrejna 3,166 żagħżugħ (ta’ bejn it-12 u t-18-il sena) bl-użu tal-punteġġ DSM-V IGD. Fosthom, 251 (168 raġel u 83 mara) ġew iddijanjostikati bħala IGD skont il-kriterji DSM-V (8). Total ta' 91 individwu (49 IGD u 42 kontroll) ipprovdew il-kunsens infurmat għal dan l-istudju. Fosthom, erba’ individwi ġew esklużi skont il-kriterji ta’ esklużjoni. Fl-aħħarnett, 87 individwu (45 suġġett IGD u 42 individwu ta 'kontroll b'saħħtu) ġew irreġistrati għal dan l-istudju. Fosthom, 51 parteċipant (25 pazjent IGD u 26 kontroll) ġew reklutati bħala s-sett ta 'skoperta mill-2014 sal-2016. Is-36 parteċipant l-oħra (20 pazjent IGD u 16-il kontroll) ġew reklutati bħala s-sett ta' validazzjoni indipendenti mill-2016. Il-parteċipanti kollha kienu Koreani individwi, irreġistrati mill-Isptar Seoul St. Mary's (Seoul, Korea t'Isfel) u Seoul National University Boramae Hospital (Seoul, Korea t'Isfel). Il-parteċipanti kollha għaddew minn intervista strutturata minn psikjatra bbażata fuq l-Iskeda Koreana Kiddie għal Disturbi Affettivi u Skizofrenija (K-SADS-PL) (20). Il-parteċipanti kollha lestew is-subtests tad-Disinn tal-Blokk u l-Vokabularju tal-Iskala tal-Intelliġenza Koreana-Wechsler għat-Tfal, ir-4 edizzjoni (K-WISC-IV) (21). L-impulsività ġew evalwati mill-Iskala tal-Impulsività Barratt (BIS) (22). Ġew imkejla l-iskali tas-Sistema ta' Inibizzjoni tal-Imġieba (BInS) u tas-Sistema ta' Attivazzjoni tal-Imġieba (BAS) biex tiġi vvalutata d-dimensjoni tal-personalità (23). Il-kriterji ta’ esklużjoni kienu jinkludu disturbi mediċi maġġuri tal-passat jew attwali (eż., dijabete mellitus), disturb newroloġiku (eż., disturbi ta’ aċċessjoni, korriment fir-ras), disturbi psikjatriċi (eż., disturbi depressivi maġġuri, disturbi ta’ ansjetà), ritardament mentali, jew kwalunkwe abbuż minn sustanzi (eż. , tabakk, kannabis, alkoħol). Il-karatteristiċi ġenerali tas-suġġetti tal-istudju huma miġbura fil-qosor fit-Tabella Table1.1. Dan l-istudju ġie approvat mill-Bord ta 'Reviżjoni Istituzzjonali tal-Kulleġġ Mediku tal-Università Kattolika tal-Korea (MC16SISI0120). Il-parteċipanti kollha u l-ġenituri tagħhom taw il-kunsens infurmat bil-miktub.
Tabella 1
Karatteristiċi ġenerali tas-suġġetti ta 'studju.
Discovery | validazzjoni | Magħquda | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kontroll | IGD | P-valur | Kontroll | IGD | P-valur | Kontroll | IGD | P-valur | |
N | 26 | 25 | 16 | 20 | 42 | 45 | |||
Età (snin) | |||||||||
Medjan (min–max) | 13 (12 - 17) | 13 (12 - 15) | 0.759 | 15 (13 - 18) | 14.5 (12 - 18) | 0.628 | 14 (12 - 18) | 14 (12 - 18) | 0.509 |
Sigħat ta' logħob tal-Internet ta' kull ġimgħa (h) | |||||||||
Medjan (min–max) | 5.25 (2 - 17) | 18 (6 - 46) | 1.27E−6a | 5.5 (2 - 23) | 8 (1 - 112) | 0.374 | 5.5 (2 - 23) | 14 (1 - 112) | 1.63E−5a |
Dħul ta' kull xahar tal-familja (miljun KRW) | |||||||||
Medjan (min–max) | 5 (1 - 9) | 3 (1 - 9) | 0.588 | 4 (4 - 4) | 2 (2 - 2) | 1.000 | 5 (1 - 9) | 3 (1 - 9) | 0.460 |
Edukazzjoni (snin) | |||||||||
Medjan (min–max) | 8 (7 - 9) | 8 (7 - 9) | 0.584 | 12 (12 - 12) | 6 (6 - 13) | 0.305 | 8 (7 - 12) | 8 (6 - 13) | 0.269 |
K-WISC: disinn tal-blokki | |||||||||
Medjan (min–max) | 10.5 (4 - 17) | 10 (4 - 16) | 0.544 | 10 (3 - 16) | 12.5 (4 - 15) | 0.125 | 10 (3 - 17) | 11 (4 - 16) | 0.598 |
K-WISC: vokabularju | |||||||||
Medjan (min–max) | 9 (5 - 17) | 7 (5 - 13) | 0.174 | 9.5 (8 - 15) | 11.5 (5 - 15) | 0.595 | 9 (5 - 17) | 9 (5 - 15) | 0.527 |
KS | |||||||||
Medjan (min–max) | 24 (17 - 36) | 37 (22 - 51) | 3.81E−6a | 29 (17 - 34) | 59 (22 - 108) | 1.2E−5a | 25 (17 - 36) | 40 (22 - 108) | 2.05E−10a |
BIS | |||||||||
Medjan (min–max) | 63 (35 - 75) | 67.5 (45 - 81) | 0.080 | 61 (45 - 79) | 63 (32 - 82) | 0.835 | 62 (35 - 79) | 65 (32 - 82) | 0.240 |
BAS | |||||||||
Medjan (min–max) | 31 (15 - 40) | 31 (13 - 51) | 0.558 | 36.5 (22 - 48) | 34 (27 - 52) | 1.000 | 32 (15 - 48) | 34 (13 - 52) | 0.637 |
BnS | |||||||||
Medjan (min–max) | 18 (10 - 26) | 17.5 (13 - 27) | 0.642 | 18.5 (12 - 25) | 20 (13 - 21) | 0.138 | 18 (10 - 26) | 19 (13 - 27) | 0.302 |
IGD, pazjenti b'disturbi tal-logħob tal-Internet; KS, Skala Koreana ta 'Proneness ta' Dipendenza fuq l-Internet; BIS, Barratt Impulsivity Scale; BAS, Sistema ta' Attivazzjoni tal-Imġieba; BInS, Sistema ta' Inibizzjoni tal-Imġieba; KRW, Won Korean.
aP < 0.05 (Test Mann–Whitney–Wilcoxon).
TaqMan ta 'densità baxxa miRNA Array (TLDA) Esperimenti
Inġabar demm periferali minn kull parteċipant u ttrasferit għal-laboratorju fi żmien 4 sigħat biex jimminimizza l-liżi taċ-ċelluli tad-demm. Il-kampjun ġie ċentrifugat fi 3,000 rpm għal 10 min f'temperatura tal-kamra. Imbagħad, is-supernatant (saff tal-plażma) inġabar mingħajr ma kkontamina ċ-ċelluli tad-demm. MiRNAs li jiċċirkolaw ġew estratti bl-użu ta 'TaqMan miRNA ABC Purification Kit (Human Panel A; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) skont l-istruzzjoni tal-manifattur. Fil-qosor, tħalltu 50 µL ta' kampjun tal-plażma u 100 µL ta' buffer ABC. Wara l-ibridizzazzjoni bi żibeġ manjetiċi anti-miRNA speċifiċi għall-mira, miRNAs li jiċċirkolaw illimitati ġew elużi miż-żibeġ b'100 µL ta 'buffer ta' elużjoni. Fil-fażi ta 'skoperta, ġew eżaminati 381 miRNAs minn 51 kampjun tal-plażma (25 IGDs u 26 kontroll) bl-użu tal-Kit ta' Purifikazzjoni TaqMan miRNA ABC (Human Panel A; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) skont l-istruzzjonijiet tal-manifattur. Twettqu reazzjonijiet ta 'traskrizzjoni inversa u pre-amplifikazzjoni Megaplex biex tiżdied il-kwantità ta' cDNA għall-analiżi tal-espressjoni ta 'miRNA bl-użu ta' MegaplexPreAmp Primers Human Pool A u TaqManPreAmp Master Mix (Thermo Fisher Scientific). Il-pannell TLDA A v2.0 (Thermo Fisher Scientific) tħaddem fuq is-sistema PCR f'ħin reali ViiA7 (Thermo Fisher Scientific) biex jevalwa l-espressjoni tal-miRNAs. Id-dejta mhux ipproċessata ġiet ipproċessata bl-użu tas-Software ExpressionSuite v1.0.4 (Thermo Fisher Scientific) biex jiġu ddeterminati l-valuri Ct għal kull miRNA.
Analiżi tad-Dejta għal TLDA
L-ewwel imkejla ċikli ta 'limitu (valur Ct) ta' kull miRNA. miRNAs b'valur Ct > 35 kienu kkunsidrati bħala li ma jistgħux jinstabu u esklużi mill-analiżi sussegwenti. Il-valuri Ct kollha ġew normalizzati għall-valur Ct ta 'miR-374b (valur ΔCt), wieħed mill-miRNAs espressi b'mod stabbli li jiċċirkolaw fil-plażma umana (24). Proporzjon ta' bidla log2 (il-valur ΔΔCt) ta' espressjoni ġie kkalkulat bl-użu ta' valuri medji ta' kampjuni ta' kontroll bħala kalibratur fil-pakkett HTqPCR f'Bijokonduttur (25). Il-kwantifikazzjoni relattiva (RQ) ta 'kull mira miRNA kienet definita bħala 2−ΔΔCt. Għall-ittestjar ipotetiku tad-differenza fl-espressjoni bejn żewġ gruppi, applikajna analiżi varjabbli surrogata (SVA) biex naqbdu eteroġeneitajiet bħall-effetti tal-lott fl-esperimenti bl-użu tal- sva pakkett fil-Bijokonduttur (26). miRNAs b'a P-valur <0.05 tqiesu li huma differenti b'mod sinifikanti bejn żewġ gruppi.
Analiżi ta' Arrikkiment tas-Sett tal-Ġene
Għall-analiżi tal-arrikkiment tas-sett tal-ġeni, użajna ToppFun f'ToppGene Suite (27) biex tiddeduċi Ontoloġija tal-Ġene (GO) arrikkita b'mod sinifikanti (28) termini, passaġġ, u termini tal-mard. Bħala l-input għal dan l-approċċ, użajna 1,230 ġeni fil-mira mbassra tal-miRNAs kandidati. Analiżi tal-mogħdija ntużat biex jinstabu mogħdijiet sinifikanti tal-ġeni fil-mira mbassra skont KEGG, BioCarta, Reactome, GeneMAPP, u MSigDBin il-mogħdijiet ToppGene. Is-sinifikat tat-termini ta' arrikkiment funzjonali ġie ddeterminat abbażi tal-aġġustament ta' Bonferroni P-valur.
Validazzjoni u Replikazzjoni Kwantitattiva ta' Traskrizzjoni Reverse PCR (qRT-PCR).
Biex jiġu vvalidati l-10 miRNAs li ġew espressi b'mod differenzjali fl-istadju tal-iskoperta, qRT-PCR twettqet bl-użu tat-TaqMan MicroRNA Assay (miR-15b-5p, #000390; miR-26b-5p, #000407; miR-29b-3p, # 000413; miR-125b-5p, #000449; -200p, #3; u miR-002300-337p, #5) u s-sistema ViiA002156 (Life Technologies) skont il-protokoll tal-manifattur. Għaxar nanogrammi ta 'RNA totali ġew ikkonvertiti għal cDNA ta' l-ewwel linja b'primers speċifiċi għal miRNA bl-użu ta 'TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit (#411, Life Technologies), segwit minn PCR f'ħin reali b'TaqMan Probes. L-RQ ta 'kull miRNA kien definit bħala 5−ΔCt, fejn ΔCt hija d-differenza fiċ-ċikli tal-limitu għall-kampjun inkwistjoni, normalizzat kontra l-miRNA endoġenu (miR-374b-5p, #001319). Ir-reazzjonijiet PCR kollha twettqu fi tliet kopji, u l-valuri Ct tagħhom ġew medjati. Aħna kkalkolajna log2 fold-change ratio (ΔΔCt) ta 'kull miRNA bl-istess mod bħal fl-analiżi bbażata fuq array. Twettaq test Mann–Whitney–Wilcoxon mhux parametriku biex jiġu ttestjati d-differenzi fil-livelli ta’ espressjoni ta’ miRNAs f’żewġ gruppi b’limitu P-valur ta '0.05.
Analiżi tal-Blot tal-Punent
Kull kampjun tas-serum l-ewwel kien eżawrit mill-aqwa 14-il proteina b'abbundanza għolja (albumina, immunoglobulina G, immunoglobulina A, serotransferrin, haptoglobin, alpha-1 antitrypsin, fibrinogen, alpha-2 makroglobulina, alpha-1 acid glycoprotein, immunoglobulina M, apolipoprotein AI , apolipoprotein A-II, komplement C3, u transthyretin) bl-użu tal-kolonna MARS-14 (4.6 × 50 mm, Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA) qabel l-analiżi tal-western blot. Il-frazzjoni mhux marbuta miksuba mill-kolonna MARS-14 kienet ikkonċentrata bl-użu ta 'filtru ċentrifugali Amicon Ultracel-3 (cutoff ta' 3 kDa), u mbagħad il-konċentrazzjoni tal-proteina ġiet iddeterminata bl-użu tal-metodu tal-aċidu bicinchoninic. L-istess ammonti (minn 10 sa 30 µg) ta 'kampjuni ta' serum ta 'kontroll u IGD ġew separati fuq ġel precast Mini-PROTEAN TGX 4-20% (Bio-Rad, CA, USA) u trasferiti għal membrana polyvinylidene difluoride. Sussegwentement, il-membrana ġiet imblukkata f'TBS-T (190 mM NaCl, 25 mM Tris–HCl, pH 7.5, u 0.05% Tween 20) b'5% ħalib niexef mingħajr xaħam f'temperatura tal-kamra għal 30 min. Il-membrani mbagħad ġew inkubati b'antikorpi primarji kontra DPYSL2 (1:500, Novus Biologicals, Littleton, CO, USA), GABRB2 (1:1000, Abcam, Cambridge, MA, USA), u CNR1 (1:100, Santa Cruz Biotechnology). , Inc., Santa Cruz, CA, USA), DUSP4 (1:500, MybioSource, San Diego, CA, USA), u PI15 (1:500, MybioSource, San Diego, CA, USA) f'TBS-T b'5 % ħalib xott bla xaħam f'4°C matul il-lejl, u mbagħad b'antikorpi sekondarji xierqa jew bovini kontra l-ġurdien (1:1,000, Santa Cruz Biotechnology) jew mogħoż kontra l-fenek (1:1,000, Cell Signaling, Beverly, MA, USA ) konjugat ma' perossidasi tar-ravanell f'temperatura tal-kamra għal siegħa. Is-sejbien tas-sinjali saru bl-użu ta 'kimiluminixxenza b'reaġent ECL (GE healthcare, Piscataway, NJ, USA). Aħna kkwantifikajna r-riżultati tal-western blot bl-użu tas-softwer ta 'analiżi TotalLab 1D (Dynamics mhux lineari, Newcastle upon Tyne, UK). Imbagħad, il-valur tal-proporzjon tad-densitometrija ġie kkalkulat billi jiġi diviż il-valur tad-densitometrija ta 'kull kampjun kif deskritt x'imkien ieħor (29). Bħala kontroll għan-normalizzazzjoni, kampjun tas-serum miġbur minn 46 IGD u kampjuni ta 'kontroll intuża għal kull esperiment. Is-sinifikat statistiku ġie determinat bl-użu ta' test Mann–Whitney–Wilcoxon mhux parametriku b'limitu P-valur ta '0.05.
Riżultati
Karatteristiċi tas-Suġġetti ta' Studju
Il-karatteristiċi demografiċi u kliniċi tas-suġġetti tal-istudju huma murija fit-Tabella Table1.1. Meta qabbilna l-IGD u l-gruppi ta 'kontroll skont l-Iskala Koreana ta' Pronezza għall-Vizzju tal-Internet (K-Skala) kif deskritt band'oħra (20, 30), il-grupp IGD wera valur K-Scale medjan sinifikament ogħla mill-grupp ta 'kontroll (37 vs 24, P = 3.81 × 10-6) (Tabella (Tabella 1).1). Il-ħin medjan ta' kull ġimgħa mqatta' fuq il-logħob tal-Internet fil-grupp IGD kien itwal b'mod sinifikanti minn dak tal-kontrolli (18 vs. 5.25 h, P = 1.27 × 10-6). Billi ma kien hemm l-ebda differenza sinifikanti bejn żewġ gruppi fl-età, id-dħul fix-xahar tal-familja, it-tul tal-edukazzjoni, id-disinn tal-blokki, u r-riżultati tas-sottotest tal-vokabularju tal-K-WISC, BIS, BInS, u BAS.
MiRNAs Espressi b'mod differenti Bejn IGD u Kontrolli
Biex niskopru miRNAs assoċjati ma 'IGD, adottajna approċċ f'żewġ stadji (skoperta u validazzjoni indipendenti). Id-disinn tal-istudju u l-istrateġija ġenerali huma illustrati fil-Figura S1 f'Materjal Supplimentari. Fl-istadju ta 'skoperta, aħna analizzajna profili ta' espressjoni ta 'miRNA ta' 51 kampjun (25 IGDs u 26 kontroll) bl-użu tal-firxa miRNA li fiha 384 miRNAs. Il-livelli ta' espressjoni ta' 10 miRNAs instabu li kienu differenti b'mod sinifikanti bejn l-IGD u l-gruppi ta' kontroll (Tabella (Tabella 2).2). Livelli ta 'espressjoni relattiva ta' dawn l-10 miRNAs huma murija fil-Figura Figura1.1. Fosthom, tnejn (hsa-miR-423-5p u hsa-miR-483-5p) ġew regolati 'l fuq u tmienja (hsa-miR-15b-5p, hsa-miR-26b-5p, hsa-miR-29b-3p, hsa-miR-125b-5p, hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-337c-5p, hsa-miR-411-5p, u hsa-miR-652-3p) kienu downregolati fil-grupp IGD.
Tabella 2
MicroRNAs espressi b'mod differenzjali (miRNAs) u bidliet darbiet.
miRNA | Discovery | validazzjoni | Magħquda | |||
---|---|---|---|---|---|---|
P-valur | Itwi bidla | P-valur | Itwi bidla | P-valur | Itwi bidla | |
hsa-miR-15b-5p | 0.033 | 0.829 | 0.694 | 1.119 | 0.381 | 0.947 |
hsa-miR-26b-5pa | 0.008 | 0.871 | 0.049 | 0.841 | 0.013 | 0.857 |
hsa-miR-29b-3p | 0.005 | 0.400 | 0.560 | 1.187 | 0.089 | 0.647 |
hsa-miR-125b-5p | 0.021 | 0.582 | 0.290 | 0.950 | 0.069 | 0.723 |
hsa-miR-200c-3pa | 0.011 | 0.336 | 0.003 | 0.542 | 2.93 × 10-5 | 0.415 |
hsa-miR-337c-5p | 0.009 | 0.385 | 0.582 | 0.872 | 0.020 | 0.553 |
hsa-miR-411-5p | 0.004 | 0.322 | 0.336 | 1.282 | 0.158 | 0.595 |
hsa-miR-423-5p | 0.026 | 1.387 | 0.189 | 0.955 | 0.518 | 1.175 |
hsa-miR-483-5p | 0.018 | 1.861 | 0.765 | 1.413 | 0.211 | 1.647 |
hsa-miR-652-3pa | 0.019 | 0.715 | 0.049 | 0.877 | 0.011 | 0.782 |
amiRNAs mibdula b'mod sinifikanti kemm fis-settijiet ta 'skoperta kif ukoll ta' validazzjoni b'mod konsistenti.
qRT-PCR Validazzjoni tal-miRNAs Kandidati
Biex nivvalidaw l-10 miRNAs kandidati, wettaqna qRT-PCR b'sett ta 'validazzjoni indipendenti (20 IGDs u 16-il kontroll) (Tabella S1 f'Materjal Supplimentari). Tlieta minn dawn il-miRNAs (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, u hsa-miR-652-3p) kienu rregolati b'mod sinifikanti fil-grupp IGD tas-sett ta' validazzjoni (Tabella (Tabella 2).2). Tliet miRNAs oħra (hsa-miR-337c-5p, hsa-miR-125b, u hsa-miR-423-5p) kienu wkoll irregolati fil-grupp IGD iżda mhux b'mod sinifikanti. Erba 'miRNAs li jifdal (hsa-miR-15b-5p, hsa-miR-29b-3p, hsa-miR-411-5p, u hsa-miR-423-5p) ġew espressi b'mod oppost fis-sett ta' validazzjoni. Meta kkombinajna s-settijiet ta' skoperta u validazzjoni (total ta' 45 suġġett IGD u 42 kontroll), it-tliet miRNAs validati kienu sinifikanti b'mod konsistenti (Tabella (Tabella 2).2). Informazzjoni dettaljata, postijiet kromosomali, sekwenzi maturi, u livelli ta 'espressjoni fis-CNS ta' dawn it-tliet miRNAs huma disponibbli fit-Tabella S2 f'Materjal Supplimentari.
Effett Sinerġistiku ta 'Alterazzjoni Simultanja tat-Tliet miRNAs fuq Riskju IGD
Biex nevalwaw l-effett kombinat tat-tliet miRNAs, osservajna l-odds ratios (ORs) tal-erba 'sottogruppi (b'0, 1, 2, jew 3 alterazzjonijiet tal-miRNA). L-alterazzjoni tal-miRNA kienet definita mill-valur RQ kif deskritt fit-Taqsima "Materjali u Metodi.” Minħabba li t-tliet markaturi tal-miRNAs kienu regolati 'l isfel fil-grupp IGD, miRNA li l-valur RQ tiegħu kien taħt wieħed ġie sfidat bħala wieħed mibdul. Informazzjoni dettaljata tal-valur RQ ta 'kull suġġett ta' studju għat-tliet miRNAs hija disponibbli fit-Tabella S3 f'Materjal Supplimentari. Għal kull sottogrupp, l-odds ġew ikkalkulati bħala l-proporzjon tan-numru ta 'kontrolli għal dak ta' IGDs, imbagħad kull OR ġie kkalkulat billi diviż l-odds ta 'kull sottogrupp b'odds tas-sottogrupp mingħajr ebda alterazzjoni tal-miRNA. Individwi bi tliet alterazzjonijiet tal-miRNA wrew riskju 22 darba ogħla minn dawk mingħajr ebda alterazzjoni tal-miRNA (OR 22, 95% CI 2.29-211.11). L-ORs wrew xejra dejjem tiżdied bin-numru ta’ miRNAs mibdula minn 0 sa 3 (r2 = 0.996) (Figura (Figura22).
GO u Pathway Analysis of Target Genes of the Kandidati miRNAs
Biex tikseb għarfien dwar il-funzjonijiet tat-tliet markaturi miRNA regolati b'mod sinifikanti fil-grupp IGD, il-ġeni fil-mira tagħhom kienu mbassra bl-użu tad-database miRWalk 2.0 (31). Total ta’ 1,230 ġene kienu mbassra b’mod konsistenti bħala miri downstream minn erba’ algoritmi (miRWalk, miRanda, RNA22, u Targetscan) bl-użu tad-database miRWalk (32-34) (Tabella S4 f'Materjal Supplimentari). Analiżi ta 'arrikkiment tas-sett tal-ġeni bl-użu ta' ToppFun f'ToppGene Suite uriet li l-ġeni fil-mira ta 'dawk il-miRNAs kienu assoċjati b'mod sinifikanti ma' mogħdijiet ta 'żvilupp newrali bħal "gwida Axon" u termini GO bħal "newroġenesi" (Tabella S5 f'Materjal Supplimentari).
Espressjoni tal-Ġeni tal-Mira Mbassra
Fost il-ġeni fil-mira downstream tat-tliet miRNAs, 140 kienu mbassra simultanjament għal żewġ miRNAs jew aktar (Tabella S4 f'Materjal Supplimentari). Biex tesplora jekk il-livelli tal-espressjonijiet tal-proteini tagħhom tal-ġeni fil-mira downstream humiex differenti bejn l-IGD u l-gruppi ta 'kontroll, għażilna 2 ġeni (DUSP4 u, PI15), li huma mbassra bħala miri downstream tat-3 miRNAs kollha u t-3 ġeni addizzjonali (GABRB2, DPYSL2, u CNR1) minn dawk imbassra għal 2 miRNAs u wettqu analiżi tal-western blot bil-kampjuni tal-plażma minn 28 IGDs u 28 kontroll disponibbli għall-esperiment. Aħna qabblu l-espressjonijiet tal-ħames miri bejn l-IGD u l-gruppi ta 'kontroll billi kejlu l-intensità tal-medda u l-erja kif deskritt x'imkien ieħor (29). Fosthom, il-livelli ta' espressjoni ta' DPYSL2 (28 IGDs u 28 kontroll, P = 0.0037) u GABBR2 (27 IGD u 28 kontroll, P = 0.0052) kienu ogħla b'mod sinifikanti fil-grupp IGD (Figura (Figura3) .3). Madankollu, ma stajniex nosservaw espressjonijiet differenzjali ta 'CNR1 (P = 0.0853), DUSP4 (P = 0.5443), u PI15 (P = 0.6346).
Diskussjoni
Ġie rrappurtat li l-miRNAs huma involuti fl-iżvilupp newronali (35, 36), u l-espressjoni differenzjali tal-miRNAs tal-moħħ huma osservati f'mard psikjatriku bħall-iskiżofrenja (37). Għalhekk, huwa plawsibbli li l-profili miRNA li jiċċirkolaw jistgħu jkunu bijomarkaturi utli għall-IGD. MiRNAs li jiċċirkolaw ġew ssuġġeriti bħala bijomarkaturi għal diversi disturbi newropsikjatriċi (38-40); madankollu, il-mekkaniżmi molekulari wara l-iżvilupp IGD għadhom fil-biċċa l-kbira mhux magħrufa minkejja l-importanza klinika u soċjali tagħha. Speċifikament, ma kien hemm l-ebda studju dwar miRNAs assoċjati ma 'IGD. L-għan ta' dan l-istudju kien doppju. L-ewwel, ippruvajna niskopru miRNAs tal-plażma assoċjati ma 'IGD. It-tieni, aħna evalwajna l-implikazzjoni bijoloġika tal-kandidati tal-miRNA billi nesploraw l-espressjoni tal-proteini u GO ta 'ġeni fil-mira downstream. Permezz ta’ screening mal-ġenoma kollu tal-profili tal-espressjoni tal-miRNA u l-validazzjoni downstream tal-kandidati, skoprejna li l-espressjoni ta’ tliet miRNAs (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, u hsa-miR-652-3p) kienet inqas b'mod sinifikanti f'pazjenti IGD mill-kontrolli. Għalkemm il-mudelli ta 'espressjoni ta' seba 'kandidati miRNA oħra ma ġewx replikati fil-validazzjoni, jista' jkun negattiv falz minħabba d-daqs żgħir tal-kampjun f'dan l-istudju. Sa fejn nafu, dan huwa l-ewwel rapport dwar il-possibbiltà li l-profili tal-espressjoni tal-miRNA tad-demm jistgħu jkunu bijomarkaturi utli għall-IGD. Il-kombinazzjoni tat-tliet markaturi tal-miRNA tista 'sservi bħala għodda minimament invażiva għall-identifikazzjoni bikrija ta' nies f'riskju ta 'IGD.
Il-miRNAs identifikati f'dan l-istudju ġew irrappurtati li huma involuti f'diversi disturbi newropsikjatriċi. L-espressjoni ta’ hsa-miR-200c fid-demm ġiet irrappurtata li hija rregolata 'l isfel f'diversi disturbi psikjatriċi bħall-iskiżofrenja (41) u episodji depressivi kbar (42). miR-200c kien irrappurtat li kien espress b'mod aktar għoli fi frazzjonijiet sinaptiċi milli fil-forbrain totali (43) u wkoll li tkun assoċjata mal-mewt taċ-ċelluli newronali (44). Ibbażat fuq dawn ir-rapporti preċedenti, miR-200c huwa involut fin-newrożvilupp u jista 'jkun assoċjat ma' disturbi newropsikjatriċi jekk l-espressjoni tiegħu tkun imfixkla. Diversi studji ssuġġerew assoċjazzjoni bejn miR-652 u r-riskju ta 'disturbi newropsikjatriċi. Simili għall-approċċ tagħna, biex jiġu identifikati bijomarkaturi tad-demm għall-iskiżofrenja, Lai et al. wettaq analiżi TLDA ma 'pazjenti bl-iskiżofrenja u kontrolli normali, u sabet li seba' miRNAs inkluż hsa-miR-652 kienu espressi b'mod differenzjali f'pazjenti bl-iskiżofrenja (45). Fl-istudju sussegwenti, iddisinjaw mudell ta’ tbassir bl-użu tad-dejta tal-espressjoni tal-miRNA u ddistingwew b’suċċess l-iskiżofrenja mill-kontroll normali (46). Espressjoni mibdula ta' hsa-miR-652 kienet osservata wkoll fl-alkoħoliċi (47). Hsa-miR-26b instab li kien attivat waqt id-divrenzjar taċ-ċelluli newronali (48). Perkins et al. irrapporta li hsa-miR-26b kien irregolat 'l isfel fil-kortiċi prefrontali ta' pazjenti bl-iskiżofrenja (49).
Għalkemm m'hemm l-ebda evidenza diretta li tappoġġja r-relazzjoni bejn l-espressjoni mfixkla ta 'dawn il-miRNAs u l-patofiżjoloġija ta' IGD, nistgħu niddeduċu li d-disregolazzjoni ta 'dawn il-miRNAs tista' tkun assoċjata mal-patofiżjoloġija ta 'IGD ibbażata fuq diversi rapporti preċedenti dwar il-ġeni downstream li mbassajna. . Uħud mill-ġeni downstream tat-tliet miRNAs bħal GABRB2, CNR1, NRXN1, u DPYSL2 huma rrappurtati li huma assoċjati ma’ disturbi newropsikjatriċi. L-aċidu gamma-aminobutyric (GABA) huwa newrotrasmettitur inibitorju ewlieni fis-CNS. Ir-regolazzjoni ħażina tar-riċettur GABA, hija implikata f'disturbi newropsikjatriċi inklużi l-vizzju, l-ansjetà u d-dipressjoni (50), li huma wkoll il-karatteristiċi ewlenin tal-IGD (8). Polimorfiżmi ġenetiċi fil-ġeni tar-riċetturi GABA huma rrappurtati li huma assoċjati mal-vizzju tal-alkoħol u l-iskiżofrenja (51, 52). Dihydropyrimidinase-like 2 (DPYSL2) huwa membru tal-familja tal-proteini medjatur tar-rispons tal-collapsin, li għandu rwol fl-assemblaġġ tal-mikrotubuli, is-sinjalar sinaptiku u r-regolamentazzjoni tat-tkabbir assonali. Konsegwentement, din il-molekula ġiet ssuġġerita bħala bijomarkatur għal disturbi psikjatriċi (53, 54). Polimorfiżmu fil- DPYSL2 Ġie rrappurtat ukoll li l-ġene kien assoċjat ma’ disturb tal-użu tal-alkoħol (55). Rapporti preċedenti u d-dejta tagħna jissuġġerixxu li l-espressjoni żejda ta 'GABRB2 u DPYSL2, miri downstream tal-miRNAs regolati 'l isfel, għandha implikazzjonijiet għall-patoġenesi ta' disturbi newropsikjatriċi inkluż IGD. Ir-riċettur tal-kannabinojdi tat-tip 1 (CNR1) huwa eteroriċettur presinaptiku li jimmodula r-rilaxx tan-newrotrasmettituri u t-tfixkil fis-sinjalar tal-kannabinojdi huma assoċjati ma' diversi disturbi newropsikjatriċi (56). Polimorfiżmu ġenetiku ta' CNR1 Il-ġene huwa magħruf li huwa assoċjat mad-dipendenza minn sustanzi fil-Kawkasi (57). F'mudell tal-far, l-attivazzjoni tal-ippokampus ventrali CNR1 tfixkel l-imġieba soċjali u l-konjizzjoni normali (58). L-alterazzjoni ġenetika fil-familja NRXN hija magħrufa li hija involuta f'diversi disturbi newropsikjatriċi inkluż il-vizzju (59).
Biex neżaminaw l-implikazzjoni bijoloġika tat-tliet kandidati miRNA b'mod aktar dirett, esplorajna l-espressjoni tal-proteini tal-ġeni fil-mira downstream tagħhom. Minħabba d-disponibbiltà limitata ta 'kampjuni tal-plażma, mill-140 kandidat komuni (bassra bħala downstream ta' 2 miRNAs jew aktar), aħna eżaminajna 5 miri (GABRB2, DPYSL2, CNR1, DUSP4, u PI15) bil-western blot u kkonfermajna dik l-espressjoni ta 'GABRB2 u DPYSL2 kien ogħla b'mod sinifikanti fil-grupp IGD. Rapporti preċedenti u d-dejta tagħna jissuġġerixxu li l-espressjoni żejda ta 'GABRB2 u DPYSL2, miri downstream tal-miRNAs regolati 'l isfel, jista' jkollhom implikazzjonijiet għall-patoġenesi ta 'disturbi newropsikjatriċi inkluż IGD. Ir-riżultati tal-GO u l-analiżi tal-mogħdijiet tal-mogħdijiet tal-iżvilupp newrali jappoġġjaw ukoll l-implikazzjoni newrobijoloġika tal-markaturi tal-miRNA. Sejba oħra interessanti kienet l-effett sinerġistiku ta 'alterazzjoni simultanja tal-miRNAs. Individwi b'regolazzjoni 'l isfel tat-3 miRNAs kollha wrew riskju 22 darba ogħla minn dawk mingħajr regolazzjoni 'l isfel, u l-ORs żdiedu b'mod dipendenti fuq id-doża. Għalkemm CI għal dawn it-tliet alterazzjonijiet kienu wiesgħa minħabba daqs limitat tal-kampjun, il-korrelazzjoni pożittiva ċara (r2 = 0.996) jappoġġja l-effett sinerġistiku tat-tliet miRNAs.
Għalkemm skoprejna l-markaturi tal-miRNA assoċjati mal-IGD u l-individwi bit-tliet alterazzjonijiet tal-miRNA kellhom riskju 22 darba ogħla minn dawk mingħajr ebda alterazzjoni tal-miRNA, hemm diversi limitazzjonijiet f'dan l-istudju. L-ewwel, id-daqs żgħir tal-kampjun żied il-probabbiltà li jonqsu markaturi ta 'miRNA sinifikanti oħra. It-tieni, peress li d-dejta tagħna ma kinitx biżżejjed biex tiċċara jekk il-profili tal-miRNA tal-plażma humiex kawża jew effett, ma nistgħux nikkonfermaw ir-rwoli bijoloġiċi ta 'dawn il-markaturi mhux invażivi f'ambjent kliniku. Aktar profili tal-miRNA u l-analiżi tal-ġeni downstream tagħhom bl-użu ta 'tessut tal-moħħ uman minn bank tat-tessut tal-moħħ jistgħu jagħtu tweġiba aktar diretta. Analiżi tat-tessut tal-moħħ b'mudell tal-annimali ta 'disturb tal-logħob ukoll tkun ta' għajnuna. It-tielet, minħabba d-disponibbiltà limitata ta 'kampjuni tal-plażma, eżaminajna biss ħames molekuli kandidati downstream. L-esplorazzjoni ta' aktar miri downstream b'sett ta' kampjuni akbar se tkun ta' għajnuna biex tifhem aktar il-mekkaniżmu molekulari tal-IGD.
Fil-qosor, permezz ta 'screening madwar il-ġenoma ta' profili ta 'espressjoni ta' miRNA u validazzjoni indipendenti, skoprejna tliet miRNAs assoċjati ma 'IGD (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, u hsa-miR-652-3p). Ħafna mill-ġeni downstream tagħhom huma rrappurtati li huma involuti f'disturbi newropsikjatriċi diversi, u l-validazzjoni sperimentali ta 'espressjoni mibdula ta' dawn il-ġeni downstream tappoġġja l-implikazzjoni tal-miRNAs identifikati f'dan l-istudju. Sibna li individwi b'regolazzjoni 'l isfel tat-tliet miRNA kollha huma f'riskju għoli ta' IGD. Flimkien mal-fatturi ta 'riskju kliniċi jew ambjentali magħrufa u l-kriterji dijanjostiċi, is-sejbiet tagħna jistgħu jiffaċilitaw intervent bikri biex jgħinu lin-nies f'riskju ogħla ta' IGD.
Dikjarazzjoni tal-Etika
Dan l-istudju ġie approvat mill-Bord ta 'Reviżjoni Istituzzjonali tal-Kulleġġ Mediku tal-Università Kattolika tal-Korea (MC16SISI0120). Il-parteċipanti kollha u l-ġenituri tagħhom taw il-kunsens infurmat bil-miktub.
Kontribuzzjonijiet tal-Awtur
ML u HC ikkontribwew b'mod ugwali għal dan id-dokument. ML, D-JK, u Y-JC iddisinjaw l-istudju. SJ, S-MC, YP, DC, u JL wettqu esperimenti u ġenerazzjoni tad-dejta. J-WC, S-HP, J-SC, u D-JK ġabru kampjuni tad-demm u informazzjoni klinika. Data analizzata ML, HC, S-HY, u Y-JC. ML, HC, S-HY, u Y-JC iddeskrivew il-manuskritt. Y-JC issorveljat il-proġett.
Dikjarazzjoni ta 'Kunflitt ta' Interess
L-awturi jiddikjaraw li r-riċerka saret fin-nuqqas ta 'kwalunkwe relazzjoni kummerċjali jew finanzjarja li tista' tinftiehem bħala kunflitt ta 'interess potenzjali.
Noti f'qiegħ il-paġna
Finanzjament. Dan ix-xogħol kien appoġġjat minn għotja mill-Programm tar-Riċerka tal-Moħħ permezz tal-Fondazzjoni Nazzjonali għar-Riċerka tal-Korea (NRF), iffinanzjata mill-Ministeru tax-Xjenza u l-ICT u l-Ippjanar tal-Futur (NRF-2015M3C7A1064778).
Materjal Supplimentari
Il-Materjal Supplimentari għal dan l-artikolu jinsab fuq l-internet http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2018.00081/full#supplementary-material.
Referenzi