マイクログリア関連RNA結合タンパク質の全ゲノム識別と脊髄損傷における規制された代替スプライシング

科学分野:

• ゲノミクスと分子生物学
• 神経科学と神経生物学
• バイオインフォマティクスと計算生物学

背景:

• 脊髄損傷 (SCI) は不明な病理的メカニズムで重大な課題を提示しています.
• RNA結合タンパク質 (RBPs) の異常な調節と代替スプライシングはSCIに関与しているが,その正確な役割は未調査のままである.

研究 の 目的:

• 脊髄損傷 (SCI) でのRBP調節と異常な選択スプライシングイベントのメカニズムを探求する.
• SCIに関連した主要なRBPsと細胞変化を特定する.
• RBP,スプライシングイベント,SCIの細胞変化を繋ぐ規制ネットワークを確立する.

主な方法:

• マウスSCIモデルとヒト外周血液サンプル (GEOデータセット GSE185301,GSE151371) の高通量RNAシーケンシングデータを利用した.
• 異なる代替スプライシングイベント (ASE),異なる表現遺伝子 (DEG),および異なる表現RBPの全ゲノム識別を行った.
• 細胞定量化,主成分分析,濃縮分析,共同表現ネットワーク構築を行い,規制関係を明らかにした.

主要な成果:

• 1643のASEs,3128のDEGs,166の差異的に発現するRBP,およびマイクログリアとニューロン細胞を含む6の差異的な細胞分類を特定した.
• APPとSema6dのような神経発達経路に富んだ10の制御された代替スプライシング遺伝子 (RASG) が発見されました.
• 細胞RBP-RAS規制ネットワークを確立し,SCIと有意に関連した4つのRBP (Nkrf,Marcks,NDRG4,Ryr2) を特定し,ヒトのサンプルで検証した.

結論:

• 高通量データ分析により,脊髄損傷 (SCI) の異なる調節された代替スプライシング (RAS),RBPおよび免疫細胞が成功裏に特定されました.
• RBPs,RAS,およびSCI後の細胞変化の相互作用を強調する包括的な規制ネットワークが構築されました.
• 4つのRBPNkrf,Marcks,NDRG4,およびRyr2は,SCI治療における治療的介入の可能性を持つ主要な分子標的として浮上した.