Oldin psixiatriya. 2018; 9: 81.
2018-martda nashr qilingan 12. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00081
PMCID: PMC5858605
PMID: 29593587
Minho Li,1,† Hyeyoung Cho,2,3,† Seung Hyun Jung,2,4 Seon-Hee Yim,2 Sung-Min Cho,2,3 Ji-Von Chun,5 Soo-Xyon Paik,5 Yae Eun Park,6,7 Dong Xey Cheon,7,8 Ji Eun Li,7 Jung-Seok Choi,9 Dai-Djin Kim,5,* va Yeun-Jun Chung1,2,3,*
mavhum
fon
Internetdan va onlayn o'yinlar bilan qo'shilib ketishdan foydalanish Internet o'yinlar bozori (IGD) deb ataladigan potensial psixiatrik kasallikdir. Ayrim psixiatrik kasalliklarga chalingan bemorlarning qon va miya to'qimalarida o'zgartirilgan mikroRNK (miRNA) ifodasi profillar bildirilgan va biomarkerlar sifatida tavsiya qilingan. Biroq, IGD qon miRNA profilleri haqida hech qanday hisobot yo'q.
usullari
IGD bilan bog'liq miRNAlarni kashf qilish uchun TaqMan past zichlikli miRNA majmuasi yordamida 51 namunalarining (25 IGD va 26 tekshiruvlari) miRNA ekspresyon rejimini tahlil qildik. Tekshirish uchun biz 36 mustaqil namunalari (20 IGD va 16 elementlari) bilan nicel teskari transkriptsion PCR o'tkazdik.
natijalar
Biz kashfiyot va mustaqil tekshirish usuli bilan IGD guruhida sezilarli darajada past darajada regresslangan uch miRNAni (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p, hsa-miR-652-3p) aniqladik. Uchta miRNAning o'zgarishi bo'lgan shaxslar IGDga nisbatan ancha yuqori xavfga ega edi [o'zgarish nisbati (OR) 22, 95% CI 2.29-211.11] va ORlar o'zgaruvchan miRNAlarning soniga bog'liq dozani oshirdi. Uch miRNA ning taxmin qilingan genlari neyral yo'llar bilan bog'liq edi. Biz uchta quyi oqim maqsadli genning oqsil belgilarini g'arbiy lektsiyaga qarab o'rganib chiqdik va GABRB2 va DPYSL2 ning ifodasi IGD guruhida sezilarli darajada yuqori ekanligini tasdiqladik.
Xulosa
IGD kasalliklarida hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p va hsa-miR-652-3p belgilari past darajada regulyatsiya qilinganligini kuzatdik. Bizning natijalarimiz IGD patofizyolojisini tushunishimizga yordam beradi.
Kirish
Internet va internetga asoslangan o'yinlarni qo'shib hisoblaganda foydalanish Internetdagi keng qamrovli infratuzilmaga ega bo'lgan mamlakatlarda ijtimoiy hodisa emas, balki Internet o'yinlar bozori (IGD) deb ataladigan potentsial psixiatrik kasallik (1-3). Epidemiologik ma'ruzalarga ko'ra, ergenlarda IGD ning tarqalishi stavkalari 0.8 dan 26.7% gacha bo'lgan mamlakatlar bo'yicha farqlanadi (4). Ayniqsa, Janubiy Koreya, Xitoy, Tayvan, Gonkong va Singapur singari ko'plab Osiyo mamlakatlarida o'tkazilgan tadqiqotlarda 10%4). IGD bilish, psixologik-ijtimoiy munosabatlar va kundalik hayotda buzuqlik bilan bog'liq; Masalan, akademik yoki kasbiy ko'rsatkichlarni kamaytirish4-7). IGD endi Psixik buzilishlarni diagnostikasi va statistik qo'llanmasiga (DSM-V) beshinchi revizyonning III qismida (qo'shimcha o'rganish shartlari) kiritilgan.8). Ammo klinik-ijtimoiy ahamiyatga qaramay, IGD ortida molekulyar genetik mexanizm haqida juda kam ma'lumotlar mavjud.
Yaqinda o'tkazilgan keng ko'lamli ikki tomonlama tadqiqotlar IGD9, 10). Vink va boshq. Niderlandiyadagi Twin Registrida 5,247 monozigot va dizigotik ergen egizaklar bilan kompulsiv Internetda shaxsiy farqlarni o'rganib chiqdi va farqlarning 48% genetik omillar (9). Li va boshq. 825 juftlari Xitoy o'smirlari juftlarini kuzatgan va genetik omillar 58-66% ni farqlamagan10). Shunga mos ravishda, nörotransmission, bilish va dopamin retseptorlari D2 gen kabi diqqat bilan bog'liq genlar polimorfizmleri (DRD2), katekolamin-O-metiltransferaza geni (COMT), serotonin tashuvchi gen (5HTTLPR) va xolinergik retseptorlari nikotinik alfa 4 geni (CHRNA4) Internetda giyohvandlik bilan bog'liq bo'lgan11-13). Yaqinda Kim va boshq. keyingi nasl tartibini tahlil qilish yo'li bilan nörotransmiterlarning ishlab chiqarish, harakat va metabolizmi bilan bog'liq 100 nomzod genidan ko'prok variantlangan varianti va rs2229910 ning NTRK3 gen IGD bilan bog'liq (14).
Genetik omillarga qo'shimcha ravishda, nervobevvavransformant fenotiplar ham mikro-RNK (miRNA) (jumladan, kodlamaydigan RNKlar tomonidan epigenetik tarzda nazorat qilingan)15, 16). miRNA'lar kichik kodlashmagan yagona strandli RNK molekulalari (taxminan 20-23 nukleotidlar uzunligi), bu mRNAlarni degradatsiya qilish orqali protein kodlash genlarini ifodalashni salbiy nazorat qiladi va turli kasalliklarning patofizyologik jarayonida muhim rol o'ynaydi (17). Dalil qatorlari insonning markaziy asab tizimida (MNS) miRNAlarning ko'pligini ko'rsatdi va CNS tizimining rivojlanishida va rivojlanishida ishtirok etadigan maqsadli genlarning ifoda darajalarini aniq belgilashga harakat qildi (15). Haqiqatan ham, yaqinda o'tkazilgan tadkikotlar psixiatrik kasalliklar bilan og'rigan bemorlardagi miRNA ekspresyon rejimlari miya to'qimalarida o'zgarib ketganini ko'rsatdi va ularning ifodasi profillari psixiatrik kasalliklar uchun biomarkerlar bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi15, 16, 18). Misol uchun, postmortem tahlil qilish yo'li bilan, Lopez va boshq. metabotropik glutamat retseptorlari-1202 genining ifodasini tartibga soluvchi miR-4 ning ekspressioni va antidepressantga qarshi javobni bashorat qilgani depressiya buziladigan bemorlarning prefrontal korteks to'qimalarida19). Biyomarkerni skrining qilish uchun ushbu yondashuv ochiq-oydin cheklovga ega, chunki skrining uchun CNS to'qimalarining biopsiyasi bajarilishi mumkin emas. MiRNAlarni qonda (plazma yoki sarum) aniqlash mumkin bo'lganligi sababli, miRNAlarning aylanishi nöropsikiyatrik kasalliklarda invaziv bo'lmagan biomarkerlar sifatida aniq afzalliklarga ega. Shu bilan birga, hozirgi kunga qadar IGD-da miRNA profillerinin dolaşımıyla haqida hech qanday ish yo'q. Aylanma miRNA ekspluatatsiya profillerini yaxshiroq tushunish IGDning rivojlanish mexanizmini aniqlashtirish va klinik tarjimani osonlashtirishi mumkin.
Biz ushbu tadqiqotda IGD bilan bog'liq miRNA markerlarini IGD va nazorat guruhlari orasidagi farqli ravishda ifoda etilgan plazma miRNAslarini kuzatish orqali aniqladik va ularning biologik ta'sirlarini o'rganib oldik.
Materiallar va usullari
O'qish mavzusi
Biz DSM-V IGD skorlarini qo'llagan holda (3,166-12 yoshli) 18 o'smirlarini tekshirdik. Ular orasida 251 (168 erkak va 83 urg'ochi) DSM-V mezonlariga muvofiq IGD kasaliga qo'yilgan (8). Ushbu 91 jismoniy shaxslarning umumiy soni (49 IGDs va 42 boshqaruvlari) ushbu tadqiqot uchun ma'qul rozilikni berdi. Ularning orasida to'rtta shaxslar chiqarib tashlash mezonlari bo'yicha chiqarib tashlangan. Nihoyat, ushbu tadqiqot uchun 87 jismoniy shaxslar (45 IGD sub'ektlari va 42 sog'lom yuridik shaxslar) ro'yxatga olindi. Ular orasida 51-dan 25-ga o'rnatilgan kashfiyot sifatida 26 ishtirokchilari (2014 IGD va 2016 tekshiruvlari) ishga qabul qilindi. Boshqa 36 ishtirokchilari (20 IGD bemorlari va 16 tekshiruvlari) 2016-dan mustaqil tekshiruv sifatida o'rnatildi. Barcha ishtirokchilar Seul shahridagi Maryam kasalxonasi (Seul, Janubiy Koreya) va Seul Milliy universiteti Boramaa shifoxonasidan (Seul, Janubiy Koreya) ro'yxatdan o'tgan koreys shaxslari edi. Barcha ishtirokchilar Koreya Kiddie Ta'sirli Bozoklar va Shizofreniya (K-SADS-PL) uchun jadvalga asoslangan psixiatr tomonidan tuzilgan intervyuda o'tkazildi (20). Barcha ishtirokchilar Koreya-Wechsler Intelligence Scale for Children (Bolalar uchun Koreyscha-Wechsler Intelligence Scale), 4 edition (K-WISC-IV) ning Blok Ustasi va So'zlar subtestsini (21). Impulsivity Barratt Impulsiveness Scale (BIS) tomonidan baholandi (22). Behavioral Inhibition System (BINS) va Behavioral Activation System (BAS) o'lchovlari, kishilik o'lchami23). Olib tashlash mezonlari o'tmishda yoki hozirgi kunga kelib asosiy tibbiy kasalliklar (masalan, diabetes mellitus), nevrologik buzuqlik (masalan, soqchilik bozuklukları, bosh travması), psixiatrik bozukluklar (masalan, asosiy depresif bozukluklar, anksiyete bozuklukları), aqliy zaiflik yoki biron-bir modda foydalanish (masalan, , tamaki, nasha, alkogol). Tadqiqot fanining umumiy tavsifi Jadvalda umumlashtiriladi Table1.1. Ushbu ish Koreya Katolik universiteti Tibbiyot kolleji Institutional tadqiqotlar kengashi tomonidan tasdiqlangan (MC16SISI0120). Barcha ishtirokchilar va ularning ota-onalari yozma ravishda xabardor qilinganlar.
1 stol
Tadqiqot fanining umumiy xususiyatlari.
kashfiyot | Tasdiqlash | Birlashtirilgan | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
nazorat | IGD | Pqiymat | nazorat | IGD | Pqiymat | nazorat | IGD | Pqiymat | |
N | 26 | 25 | 16 | 20 | 42 | 45 | |||
Yosh (yil) | |||||||||
Median (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 |
Haftalik Internet o'yin soatlari (h) | |||||||||
Median (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 |
Haftalik uy xo'jaliklarining daromadlari (mln. KRW) | |||||||||
Median (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 |
Ta'lim (yil) | |||||||||
Median (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: blokli dizayn | |||||||||
Median (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: so'z birikmasi | |||||||||
Median (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 | |||||||||
Median (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 | |||||||||
Median (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 | |||||||||
Median (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 |
BINS | |||||||||
Median (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, Internet o'yin buzilishi bemorlari; KS, Koreys Internet-Addiction Proneness Scale; BIS, Barratt impulsivity Scale; BAS, xatti-harakatlarni faollashtirish tizimi; BINS, Behavioral Inhibition tizimi; KRW, Koreya von.
aP <0.05 (Mann-Uitni-Uilkokson testi).
TaqMan past zichlikli miRNA majmuasi (TLDA) tajribalari
Har bir ishtirokchidan periferik qon yig'ilib, qon hujayrasi lizisini kamaytirish uchun 4-da laboratoriyaga o'tkazildi. Namuna xona haroratida 3,000 daqiqada 10 daqiqada santrifüse qilindi. Keyin, qon to'kilishini yo'qotishdan supernatant (plazma qatlami) to'plandi. Sirkulatsiya miRNA'lari ishlab chiqaruvchining ko'rsatmasiga binoan TaqMan miRNA ABC Purification Kit (Human Panel A, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, AQSh) yordamida chiqarildi. Qisqacha 50 mL plazma namunasi va 100 mL ABC tampon aralashtirildi. Maqsadiga mos keladigan anti-miRNA magnit to'plamlari bilan hibridizatsiya qilinganidan keyin cheklangan aylanma miRNAlar 100 mL elüsyon tamponu bilan boncuklardan ajratildi. 381 miRNA'lari kashfiyot bosqichida 51 plazma namunalari (25 IGDs va 26 tekshiruvlaridan) ishlab chiqaruvchining ko'rsatmasiga binoan TaqMan miRNA ABC Purification Kit (Human Panel A, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, AQSh) dan o'rganildi. MegaplexPreAmp Primers Human Pool A va TaqManPreAmp Master Mix (Thermo Fisher Scientific) dan foydalanib, miRNA ekspresyon tahlil qilish uchun cDNA miqdorini oshirish uchun Megaplex teskari transkripsiya va pre-amplification reaktsiyalari amalga oshirildi. TLDA panel V2.0 (Thermo Fisher Scientific) miRNAlarni ifodalash uchun ViiA7 real vaqtda PCR tizimida (Thermo Fisher Scientific) ishladi. Xom ma'lumotlar har bir miRNA uchun Ct qiymatlarini aniqlash uchun ExpressionSuite Software v1.0.4 (Thermo Fisher Scientific) yordamida ishlangan.
TLDA uchun ma'lumotlar tahlili
Dastlab har bir miRNKning chegara davrlarini (Ct qiymati) o'lchadik. Ct qiymati> 35 bo'lgan miRNAlar aniqlanmagan deb hisoblandi va keyingi tahlillardan chiqarildi. Barcha Ct qiymatlari inson plazmasida aylanib yuradigan eng barqaror ifoda etilgan miRNKlardan biri bo'lgan miR-374b (DCt qiymati) ning Ct qiymatiga normalizatsiya qilindi (24). Ekspresionning log2 kattalashish darajasi (DKCt qiymati) tekshiruv namunalarining o'rtacha qiymatlarini Biokomponentda HTqPCR paketidagi kalibratator sifatida hisoblab chiqilgan (25). Har bir miRNA maqsadining nisbiy miqdori (RQ) 2 deb ta'riflangan-DDCt. Ikki guruh orasidagi farqni gipotetik tekshirish uchun biz tajribalardagi eksperimentlardagi partikulyar effektlar kabi heterojenitlarni qo'lga kiritish uchun surrogat o'zgaruvchan tahlilini (SVA) qo'lladik. sva biokondüktörda26). miRNAlar bilan P-qiymati <0.05 ikki guruh o'rtasida sezilarli farq qiladi deb hisoblangan.
Genni boyitishni tahlil qilish
Gen-set zenginleştirme tahlillari uchun ToppGene-da ToppGun-dan foydalanganmiz (27) muhim darajada zenginleşmiş Gen Ontolojisi (Go) (28) atamalar, yo'llar va kasalliklar. Ushbu yondashuv uchun kirish sifatida biz nomzod miRNAlarning 1,230 prognozlangan maqsadli genlaridan foydalanganmiz. KEGG, BioCarta, Reactome, GeneMAPP va TopigGene yo'llariga ko'ra, prognozlangan maqsadli genlarni sezilarli yo'llarini topish uchun yo'lni tahlil qilish qo'llanildi. Funktsional boyitish shartlarining ahamiyati "Bonferroni-adjusted" asosida aniqlandi Pqiymat.
Kantitativ teskari transkripsiyalash PCR (qRT-PCR) tekshirish va ko'paytirish
QRT-PCR TaqMan MicroRNA Assay (miR-10b-15p, #5; miR-000390b-26p, #5; miR-000407b-29p, # 3b-000413p yordamida tuzilgan, 125 miRNAsini aniqlash uchun, 5; miR-000449b-200p, #3; miR-002300c-337p, #5; miR-002156-411p, #5; miR-001610-423p, #5; miR-002340-483p, #5; miR-002338 -652p, #3 va miR-002352-7p, #4366596) va ishlab chiqaruvchi protokoli bo'yicha ViiA2 tizimi (Life Technologies). Jami RNKning o'n nanogrami TaqMan MicroRNA teskari transkripsiya to'plamini (#XNUMX, Life Technologies) ishlatib, miRNA-o'ziga xos primerlar bilan birinchi strandli cDNA-ga, keyin TaqMan Problar bilan real vaqtda PCRga aylantirildi. Har bir miRNA ning RQsi XNUMX deb ta'riflangan-Dt, bu erda DKt ushbu misol uchun eshik davrlarida farq bo'lib, endogen miRNA ga nisbatan normaldir (miR-374b-5p, #001319). Barcha PCR reaktsiyalari uch marta amalga oshirildi va ularning Ct qiymatlari o'rtacha baholandi. Biz har bir miRNA ning log2 o'zgarishi nisbati (DTQ) massiv asosida tahlil qilish bilan bir xil tarzda hisobladik. MiRNA ning ekspression darajasidagi farqlarni ikki guruhga ajratish uchun parametrik bo'lmagan Mann-Whitney-Wilcoxon testi o'tkazildi P-0.05 qiymatlari.
Western Blot tahlil qilish
Har bir sarum namunasi birinchi navbatda yuqori 14 yuqori oqsilli proteinlar (albumin, immunoglobulin G, immunoglobulin A, serotransferrin, haptoglobin, alfa-1 antitripsin, fibrinogen, alfa-2 macroglobulin, alfa-1 kislotasi glikoprotein, immunoglobulin M, apolipoprotein AI , Marl-3 (14 × 4.6 mm, Agilent Technology, Santa Clara, CA, AQSh) yordamida g'arbiy blot tahlilidan oldin apolipoprotein A-II, C50 va transthyretinni to'ldiradi. MARS-14 ustunidan olingan bog'lanmagan fraksiyon, Amicon Ultracel-3 santrifüj filtri (3 kDa kesmasi) yordamida joyga jamlanganda qilindi va keyin protein konsentratsiyasi bicinchoninic kislota usuli yordamida aniqlandi. Xuddi shu miqdordagi (10 dan 30 μg gacha) nazorat va IGD sarum namunalari 4-20% Mini-PROTEAN TGX prekallez gelida (Bio-Rad, KA, AQSh) ajratildi va poliviniliden diflorid membranasiga o'tkazildi. Keyin membrana xona haroratida 190 daqiqa yog 'bo'lmagan quruq sut bilan TBS-T (25 mM NaCl, 7.5 mM Tris-HCl, pH 0.05 va 20% Tween 5) bloklandi. Keyin membranalar DPYSL30 (2: 1, Novus Biologicals, Littleton, CO, AQSh), GABRB500 (2: 1, Abcam, Kembrij, MA, AQSh) va CNR1000 (1: 1, Santa Cruz Biotechnology TBS-T da 100 bilan DUSP4 (1: 500, MybioSource, San-Diego, KA, AQSh) va PI15 (1: 500, MybioSource, San-Diego, KA, AQSH) (5: 4, Santa Cruz Biotexnologiya) yoki echki-quyonga qarshi (1: 1,000, Cell Signaling, Beverly, MA, AQSh) tegishli sintetik piyodalarga sichqonchani (masalan, 1: 1,000, Santa Cruz Biotechnology) ) 1 soat uchun xona haroratida horseradish peroxidase bilan konjuge qilingan. Signallarni aniqlash ECL reaktifi bilan kimyoviy nurlanish yordamida (GE healthcare, Piscataway, NJ, AQSh) amalga oshirildi. TotalLab 1D tahliliy dasturini (Non-linear Dynamics, Nyukasl-upon-Tyne, Buyuk Britaniya) foydalanib, g'arbiy blot natijalarini aniqladik. Keyinchalik, dansitometri nisbati qiymati, har bir misol densitometri qiymatini boshqa bir joyda tasvirlangan29). Normallashuvni nazorat qilish uchun har bir tajriba uchun 46 IGD dan to'plangan sarum namunasi va nazorat namunalari ishlatilgan. Statistik ahamiyatga ega bo'lmagan parametrik bo'lmagan Mann-Whitney-Wilcoxon testi yordamida aniqlandi P-0.05 qiymatlari.
natijalar
Tadqiqot fanining tavsifi
Tadqiqotning demografik va klinik xususiyatlari Jadvalda keltirilgan Table1.1. IGD va nazorat guruhlarini Koreys Internet Addiction Proneness Scale (Koreys Internet Addiction Proneness Scale)K) - boshqa joylarda ta'riflanganidek,20, 30), IGD guruhi nazorat guruhiga qaraganda (KNUMX vs. 37, P = 3.81 × 10-6) (Jadval (Table1) .1). IGD guruhidagi Internet o'yinlariga sarflangan o'rtacha haftalik tekshiruvlardan (18 vs. 5.25 h, P = 1.27 × 10-6). K-WISC, BIS, BINS va BAS ning ikkita guruhida yoshi, oylik oylik daromad, ta'lim davomiyligi, blok dizayni va so'z birikmalarining subtest natijalari o'rtasida farq yo'q edi.
IGD va Controls o'rtasidagi farqli miRNAlar
IGD bilan bog'liq miRNAlarni kashf qilish uchun biz ikki bosqichli (kashfiyot va mustaqil tekshirish) yondashuvni qabul qildik. Tadqiqot dizayni va umumiy strategiya Qo'shimcha materiallarda S1 shaklida ko'rsatilgan. Kashish bosqichida 51 misollaridan (25 IGD va 26 tekshiruvlari) miRNA ekspresyon rejimini 384 miRNAsini o'z ichiga olgan miRNA majmuasini foydalanib tahlil qildik. 10 miRNAsining ifoda darajalari IGD va nazorat guruhlari o'rtasida sezilarli darajada farq qilingan (Jadval (Table2) .2). Ushbu 10 miRNAslarining nisbiy ifoda darajalari Shaklda ko'rsatilgan Figure 1.1. Ular orasida ikkita (hsa-miR-423-5p va hsa-miR-483-5p) upregulyatsiya qilingan va sakkizta (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 va hsa-miR-652-3p) IGD guruhida pastga tushirilgan.
2 stol
Turli xil ifodalangan mikroRNA (miRNA) va katlama o'zgarishi.
miRNA | kashfiyot | Tasdiqlash | Birlashtirilgan | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Pqiymat | Katlama o'zgarishi | Pqiymat | Katlama o'zgarishi | Pqiymat | Katlama o'zgarishi | |
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 |
amiRNAlar, har ikkala kashfiyot va tasdiqlash guruhlarida ham izchil ravishda o'zgartirildi.
qRT-PCR nomzod miRNA ning tekshiruvi
10 nomzod miRNAlarini tekshirish uchun biz mustaqil tasdiqlash vositasi (20 IGDs va 16 elementlari) bilan qRT-PCR (qo'shimcha materiallarda jadval S1) bilan ishladik. Ushbu miRNAlarning uchtasi (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p va hsa-miR-652-3p) validatsiya guruhining IGD guruhida sezilarli darajada pastga aylandi (Table2) .2). IGD guruhida uchta boshqa miRNAlar (hsa-miR-337c-5p, hsa-miR-125b va hsa-miR-423-5p) ham past darajada edi. Viktorina majmuasida to'rtta miRNAning (hsa-miR-15b-5p, hsa-miR-29b-3p, hsa-miR-411-5p va hsa-miR-423-5p) qolganligi qolgan. Biz kashfiyot va tasdiqlash vositalarini (45 IGD sub'ektlari jami va 42 elementlari) birlashtirganda, uchta tasdiqlangan miRNA (Table2) .2). Ushbu uchta miRNA ning batafsil ma'lumoti, xromosomal joylar, etuk suhbat va ifoda darajalari qo'shimcha materiallarda Jadval S2 da mavjud.
Uch miRNA ning IGD xavfiga simultaneologik o'zgarishining sinergik ta'siri
Uch miRNAsning estrodiol ta'sirini baholash uchun biz to'rtta kichik guruhning (0, 1, 2 yoki 3 miRNA o'zgarishlari) odds nisbatlarini (OR) kuzatdik. miRNA alterasyonu RQ qiymati bilan belgilangan bo'lib,Materiallar va usullari"Barcha uch miRNAs markerlari IGD guruhida pastga regulyatsiya qilinganligi sababli, RQ qiymati birining ostida bo'lgan miRNA o'zgargan deb hisoblanadi. Uchta miRNA uchun har bir o'quv mavzuidagi RQ qiymatining batafsil ma'lumotlarini Qo'shimcha materiallarda Jadval S3-da topish mumkin. Har bir kichik guruh uchun baholarning soni tekshiruvlar sonining IGDlarga nisbati sifatida hisoblab chiqilgan, keyin har bir OR har bir kichik guruhning bahosini biron bir miRNA o'zgarishsiz pastki guruh bahosiga bo'lish yo'li bilan hisoblab chiqilgan. Uch miRNA o'zgarishi bo'lgan shaxslar miRNA o'zgarishsiz (OR 22, 22% CI 95-2.29) bo'lmaganlarga nisbatan 211.11 marta yuqori xavfni ko'rsatdi. ORlar 0 dan 3gacha o'zgargan miRNAlarning soni bilanr2 = 0.996) (Shakl (Rasm 22).
Nomzod miRNAsining maqsadli genlarini GO va yo'ldan tahlil qilish
IGD guruhida sezilarli darajada past darajada registratsiya qilingan uch miRNA markerining funktsiyalarini tushunish uchun ularning maqsad genlari miRWalk 2.0 ma'lumotlar bazasi (31). Hammasi bo'lib 1,230 geni miRWalk ma'lumotlar bazasini ishlatib, to'rtta algoritm (miRWalk, miRanda, RNA22 va Targetscan) bo'yicha quyi oqim maqsadlari sifatida doimiy ravishda prognoz qilingan32-34) (Qo'shimcha materiallarda S4-jadval). ToppGene Suite-dagi ToppFun yordamida zenginlashtirishni tahlil qilishni aniqlagan holda, miRNAlarning maqsadli genlari "sun'iy yo'l-yo'riq" va "neyrogeneziya" kabi GO terminlari (qo'shimcha materiallarda Jadval S5) kabi neyron rivojlanish yo'llari bilan sezilarli darajada bog'liqligini ko'rsatdi.
Bashoratli maqsad geni ifodasi
Uch miRNA ning pastga yo'naltirilgan maqsadli genlari orasida 140 ikkita yoki undan ortiq miRNA uchun bir vaqtning o'zida prognoz qilingan (qo'shimcha materiallarda Jadval S4). IGD va nazorat guruhlari o'rtasida past oqimdagi maqsad genlardagi ularning protein iborasi darajalari turlicha ekanligini tekshirish uchun biz 2 genlarini (DUSP4 va PI15), barcha 3 miRNA'larının pastki maqsadlari va qo'shimcha 3 genlariGABRB2, DPYSL2va CNR1) 2 miRNAs uchun prognoz qilinganlar va tajriba uchun mavjud bo'lgan 28 IGDs va 28 boshqaruvlari plazma namunalari bilan g'arbiy blot tahlillari o'tkazildi. IGD va nazorat guruhlari o'rtasidagi beshta maqsadni ifodalashni bandlar zichligi va boshqa joylarda tasvirlangan joyni o'lchash yo'li bilan taqqosladik (29). Ular orasida DPYSL2 (28 IGDs va 28 boshqaruvlari, P = 0.0037) va GABBR2 (27 IGD va 28 boshqaruv elementlari, P = 0.0052) IGD guruhida sezilarli darajada yuqori edi (rasm) (Rasm 3) .3). Biroq, biz CNR1 (turli xil)P = 0.0853), DUSP4 (P = 0.5443) va PI15 (P = 0.6346).
muhokama
MiRNA ning neyronal rivojlanishida ishtirok etishi ma'lum (35, 36) va miya miRNAsining differentsial ifodasi shizofreniya kabi psixiatrik kasalliklar (37). Shuning uchun, aylanma miRNA profillarining IGD uchun foydali biyobelirticiler bo'lishi mumkin. Turli nöropsikiyatrik kasalliklar uchun biomarkerlar sifatida aylanadigan miRNAlar38-40); IGD rivojlanishidagi molekulyar mexanizmlar klinik va ijtimoiy ahamiyatiga qaramasdan hali ham ma'lum emas. Ayniqsa, IGD bilan bog'liq miRNAlar bo'yicha hech qanday izlanishlar bo'lmagan. Ushbu ishlashning maqsadi ikki barobar edi. Birinchidan, biz IGD bilan bog'liq plazma miRNAlarini kashf qilishga harakat qildik. Ikkinchidan, biz miRNA nomzodlarining biologik ta'sirini oqsil maqsadli genlar va past oqimli genlarni o'rganish orqali baholaymiz. MiRNA ekspresyon rejimlari va nomzodlarning quyi oqimlarini aniqlash bo'yicha genomdan keng ko`rish orqali biz uch miRNA ning (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p va hsa-miR-652-3p) ifodasi topildi IGD kasalliklarida nazoratdan ko'ra ancha past. Boshqa 7 miRNA nomzodining ifodalangan namunalari tekshiruvda takrorlanmasa ham, bu ishda kichik namunali o'lchovlar tufayli noto'g'ri salbiy bo'lishi mumkin. Bizning ma'lumotimizga ko'ra, bu qon miRNA ekspresyon rejimlarni IGD uchun foydali biomarkerlar bo'lishi mumkinligi haqidagi birinchi hisobot. Uch miRNA markerining kombinatsiyasi IGD xavfi ostida bo'lgan shaxslarni erta aniqlash uchun minimal invaziv vosita sifatida xizmat qilishi mumkin.
Ushbu tadqiqotda aniqlangan miRNAlar turli xil nöropsikiyatrik kasalliklarga aloqador deb xabar berilgan. Qonda hsa-miR-200c ning ifodasi shizofreniya kabi bir necha psixiatrik kasalliklarda41) va asosiy depressiv epizodlar (42). miR-200c ning sinaptik fraktsiyalarda ko'proq ifodalanganligi,43) va shuningdek, nöronal hujayra o'limiga44). Ushbu oldingi hisobotlarga asoslanib, miR-200c rivojlanish jarayonida ishtirok etadi va uning ifodasi shovqinsiz bo'lsa, nöropsikiyatrik kasalliklar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bir necha tadkikotlar miR-652 va nöropsikiyatrik kasalliklar bilan og'rigan bemorlarning assotsiatsiyasini taklif qildi. Yondashuvimizga o'xshab, shizofreniya uchun qon biomarkerlarini aniqlash uchun Lai va boshq. shizofreniya kasalliklari va normal tekshiruvlar bilan TLDA tahlilini o'tkazdi va shizofreniya bemorlarida hsa-miR-652 ni o'z ichiga olgan etti miRNAni farqli ravishda aniqladi (45). Keyinchalik olib borilgan tadqiqotda ular miRNA ekspresyon ma'lumotlarini ishlatib, bir prognozlash modelini ishlab chiqishdi va shizofrenani oddiy nazoratdan muvaffaqiyat bilan ajratdilar (46). Hsa-miR-652ning o'zgargan ifodasi ham spirtli ichimliklarda (47). Hsa-miR-26b ning neyronal hujayra farqlashi paytida faollashtirilganligi aniqlandi (48). Perkins va boshq. hsa-miR-26b shizofreniya kasalliklarining prefrontal korteksida past darajada49).
Ushbu miRNAlar va IGD'nin patofizyolojisi o'rtasidagi munosabatlarni qo'llab-quvvatlaydigan hech qanday to'g'ridan-to'g'ri dalil bo'lmasa-da, ushbu miRNA'ların düzensizliğinin IGD'nin patofizyolojisi bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini oldindan taxmin qilgan oldingi genlar haqida oldingi hisobotlarni . Uchta miRNA ning pastki oqimining ba'zi genlari GABRB2, CNR1, NRXN1va DPYSL2 Nöropsikiyatrik kasalliklar bilan bog'liqligi bildirilgan. Gamma-aminobutirik kislota (GABA) MNSda asosiy inhibitor nörotransmiterdir. GABA retseptorlari buzilishi, giyohvandlik, anksiyete va depressiya (jumladan, psixiatrik kasalliklarda)50), IGD ning asosiy xususiyatlari (8). GABA retseptorlari genida genetik polimorfizmlarning spirtli ichimliklarga qaramlik va shizofreniya bilan bog'liqligi (51, 52). Dihidropirimidazaza o'xshash 2 (DPYSL2) mikrotubullar yig'ish, sinaptik signalizatsiya va aksonal o'sishni tartibga solishda rol o'ynaydigan kollapsin javob vositachiligi oqsilining a'zolari hisoblanadi. Shunday qilib, bu molekula psixiatrik kasalliklar uchun biomarker sifatida tavsiya etilgan (53, 54). Polimorfizm DPYSL2 geni spirtli ichimliklarni iste'mol qilish buzilishi bilan bog'liq55). Oldingi ma'ruzalar va ma'lumotlarimiz shuni ko'rsatadiki, GABRB2 va DPYSL2ning past darajadagi miRNA-larining pastki maqsadlari IGD-ni o'z ichiga olgan nöropsikiyatrik kasalliklarning patogenezi uchun ta'sir ko'rsatadi. Kannabinoid retseptorlari turi 1 (CNR1) neyrotransmitterni ajratadigan modulyatsiyaga ega bo'lgan presinaptik heteroreseptor bo'lib, kannabinoid signalizatsiyasi buzilishi turli xil neyropsikiyatrik kasalliklar bilan bog'liq (56). Genetika polimorfizmi CNR1 genin Kavkazdagi modda bilan bog'liqligi bilan bog'liq.57). Sichqoncha modelida ventral hippocampus CNR1 ning faollashuvi oddiy ijtimoiy xatti-harakatlar va idrokni buzadi (58). NRXN oilasidagi genetik o'zgarishlarga turli neyropsikiyatrik kasalliklar, jumladan, giyohvandlik (59).
Uch miRNA nomzodining biologik ta'sirini yanada to'g'ridan-to'g'ri tekshirish uchun ularning pastga yo'naltirilgan maqsadli genlarining protein ekspresyonunu tadqiq qildik. Plazma namunalari cheklanganligi sababli, 140 umumiy nomzodlari (2 yoki undan ko'p miRNA ning pastki qismida prognoz qilingan) tufayli 5 maqsadlarini (GABRB2, DPYSL2, CNR1, DUSP4 va PI15) g'arbiy blok yordamida o'rganib chiqdik va GABRB2 va DPYSL2 IGD guruhida sezilarli darajada yuqori edi. Oldingi ma'ruzalar va ma'lumotlarimiz shuni ko'rsatadiki, GABRB2 va DPYSL2ning past darajadagi miRNA-larining quyi oqim maqsadlari IGD-ni o'z ichiga olgan nöropsikiyatrik kasalliklar patogeneziga ta'sir qilishi mumkin. Neyron rivojlanish yo'llarining GO va yo'ldan tahlillari natijalari miRNA markerlarining neyrobiologik ta'sirini ham qo'llab-quvvatlaydi. Yana bir qiziqarli topilma miRNAlarni bir vaqtning o'zida o'zgartirishning sinergetik ta'siri bo'ldi. Barcha 3 miRNAlarning past darajadagi regulyatsiyasi bo'lgan shaxslar past regulatsiyaga ega bo'lmaganlarga nisbatan 22 marta yuqori xavfni ko'rsatdi va ORlar dozaga bog'liq ravishda oshdi. Ushbu uchta o'zgarish uchun CI cheklangan namuna kattaligi tufayli keng bo'lsa-da, aniq musbat korrelyatsiya (r2 = 0.996) uchta miRNA ning sinergetik ta'sirini qo'llab-quvvatlaydi.
IGD bilan bog'liq bo'lgan miRNA markerlarini kashf etsak ham, har uch miRNA o'zgarishidagi shaxslar har qanday miRNA o'zgarishsiz xNUMX marta yuqori xavfga ega bo'lgan bo'lsa-da, ushbu tadqiqotda bir nechta cheklovlar mavjud. Birinchidan, kichik namuna kattaligi boshqa muhim miRNA belgilari yo'qolishi ehtimolini oshirdi. Ikkinchidan, bizning ma'lumotlarimiz plazma miRNA profillerinin nima uchun yoki nima sabab bo'lganini aniqlash uchun etarli emasligi uchun klinik muhitda ushbu invaziv bo'lmagan belgilarning biologik rollarini tasdiqlay olmaymiz. Miya to'qimalarining bankidan inson miya to'qimasini qo'llagan holda boshqa miRNA profillarini va ularning pastki gen analizini yanada to'g'ridan-to'g'ri javob berishi mumkin. O'yin bozukluğu hayvon modeli bilan beyin to'qimalarining tahlil qilish ham foydali bo'ladi. Uchinchidan, plazma namunalarining cheklanganligi sababli biz faqatgina pastki nomzod nomzodlar molekulalarini tekshirdik. Keyinchalik katta miqdordagi namunali to'plam bilan ko'proq pastga yo'naltirilgan maqsadlarni o'rganish IGD molekulyar mexanizmini yanada yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Xulosa qilib, miRNA ekspresyon rejimlari va mustaqil tekshiruvlarning genomdan keng ko`rsatilishi orqali biz uchta IGD bilan bog'langan miRNAlarni (hsa-miR-200c-3p, hsa-miR-26b-5p va hsa-miR-652-3p) topdik. Ularning pastki qismidagi genlarning aksariyati turli neyropsikiyatrik kasalliklarga aloqador deb hisoblanmoqda va bu pastki genlarning o'zgaruvchan ifodasini eksperimental tasdiqlash ushbu tadqiqotda aniqlangan miRNAlarning ta'sirini qo'llab-quvvatlaydi. Har uch miRNA'nın past darajada regülatif bo'lgan shaxslar IGD xavfi yuqori ekanligini ko'rdik. Ma'lum klinik yoki ekologik xavf omillari va diagnostika mezonlari bilan birgalikda bizning topilmalarimiz IGD xavfi yuqori bo'lgan odamlarga yordam berish uchun erta aralashuvni osonlashtirishi mumkin.
Axloqiy bayonot
Ushbu ish Koreya Katolik universiteti Tibbiyot kolleji Institutional tadqiqotlar kengashi tomonidan tasdiqlangan (MC16SISI0120). Barcha ishtirokchilar va ularning ota-onalari yozma ravishda xabardor qilinganlar.
Mualliflar hissasi
ML va HC ushbu maqolada teng darajada ishtirok etdi. ML, D-JK va Y-JC tadqiqotni ishlab chiqdi. SJ, S-MC, YP, DC va JL eksperimentlar va ma'lumotlar ishlab chiqarishni amalga oshirdi. J-WC, S-HP, J-SC va D-JK qon namunalarini va klinik ma'lumotlarini to'plashdi. ML, HC, S-HY va Y-JC ma'lumotlarni tahlil qildi. ML, HC, S-HY va Y-JC qo'lyozma tasvirlangan. Y-JC loyihani nazorat qildi.
Qiziqishlik to'qnashuvi bayonoti
Mualliflar tadqiqot natijalari potentsial manfaatlar to'qnashuvi deb talqin etilishi mumkin bo'lgan biron-bir tijoriy yoki moliyaviy aloqalar mavjud bo'lmagani holda amalga oshirilganligini e'lon qiladi.
Izohlar
Moliyalashtirish. Ushbu ish MRM tomonidan Madaniyat va axborot-kommunikatsiya texnologiyalari va kelajakni rejalashtirish (NRF-2015M3C7A1064778) tomonidan moliyalashtirilgan Koreya milliy tadqiqotlar fondi (NRF) orqali grant taqdim etildi.
Qo'shimcha materiallar
Ushbu maqola uchun qo'shimcha materialni onlaynda topishingiz mumkin http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2018.00081/full#supplementary-material.
Manbalar