【摘 要】
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microRNA（miRNA）是一类主要调控转录后基因表达的非编码小RNA。越来越多的证据表明,外源性植物miRNA通过饮食等摄入后,能够在严苛的人类消化系统环境下保持活性,并被传递到人类细胞中,具有靶向人类基因、调控生理功能的潜力。然而也有学者提出异议,认为这类植物miRNA可能来自样本制备、测序时的交叉污染,以及仪器和技术本身的系统误差。为此,本文采用生物信息学方法来挖掘植物miRNA跨界调控
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microRNA（miRNA）是一类主要调控转录后基因表达的非编码小RNA。越来越多的证据表明,外源性植物miRNA通过饮食等摄入后,能够在严苛的人类消化系统环境下保持活性,并被传递到人类细胞中,具有靶向人类基因、调控生理功能的潜力。然而也有学者提出异议,认为这类植物miRNA可能来自样本制备、测序时的交叉污染,以及仪器和技术本身的系统误差。为此,本文采用生物信息学方法来挖掘植物miRNA跨界调控的潜力。本文构建了基于人类或动物大规模表达数据的植物来源miRNA鉴定和调控分析方法,并运用该方法分析了人类血液等小RNA数据,获得以下主要结果:（1）开发了适用于在人类或动物小RNA高通量测序数据中鉴定并分析植物miRNA的严标准、多维度的分析工具“ePmiRNA＿finder”。（2）肾病与饮食习惯关系密切。采集并测定了来自72个肾移植临床病人血液的139份小RNA测序数据,利用ePmiRNA＿finder鉴定到331条植物miRNA序列。将来自22名急性免疫排异患者的41份血液样本中的植物miRNA表达谱与来自11名移植后具有稳定肾功能患者的21份样本进行比较,以探索植物miRNA对人体的作用。其中三种在肾移植术后免疫排异患者血液样本中特异表达的植物miRNA所靶向的基因富集在免疫响应、T细胞激活等免疫相关通路上。（3）为了阐明不同食性（草食、杂食和肉食）是否导致植物miRNA摄入的不同,分析了来自人类体液和组织的421个小RNA测序公共数据集,并与其他哺乳动物的血液样本小RNA测序数据分析结果进行比较。利用ePmiRNA＿finder在人类血液小RNA测序样本中鉴定到的植物miRNA表达量和数量显著低于食草动物牛血液样本中的植物miRNA,与杂食动物小鼠无显著差别,显著高于食肉动物海豹和阴性对照类球红细菌（已知不含有植物miRNA）。在人类体液和组织样本中也能够普遍检测到植物miRNA,其表达图谱呈现出体液/组织特异性。本文证明了人体内可以检测到通过饮食等途径摄入的植物miRNA,同时也表明植物miRNA具有参与肾移植术后免疫调控潜力。本研究促进了对植物miRNA跨界调控的认识,同时为临床饮食疗法提供新的理论参考。
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