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鹿茸是指鹿科动物头部衍生的未骨化密生茸毛的幼角,是自然界惟一能够周期性完全再生的哺乳动物骨质附属器官,其组织学研究表明,从上到下呈现出完整的间充质增殖分化为软骨,软骨被松质骨替换,松质骨重塑为密质骨的过程,中国药典规定梅花鹿和马鹿鹿茸为我国传统中药,被誉为动物药之首。鹿茸不同组织结构中粗蛋白、氨基酸、水溶性多糖、单糖、脂肪酸等物质含量不同,传统上鹿茸多以分区段出售,区段的划分是根据鹿茸的内、外部的形态学和组织学特点从上到下分为蜡片区(wax-like,WL)、粉片区(blood-color,BC)、蜂片区(honeycomb-like,HL)和骨片区(bone slice,B),但是该分类缺乏分子水平方面的支撑。本研究旨在通过构建鹿茸四区段的mRNA和microRNA(miRNA)的分子表达谱,找到不同差异的mRNA和miRNA,在分子水平上对鹿茸传统的分区进行再确认。在此基础上,鹿茸WL区段涵盖生长中心,通过差异分析的方法,找到WL区段与其他区段的差异基因,构建mRNAmiRNA的调控网络,并利用qRT-PCR和CCK8检测对关键基因进行功能验证,为研究鹿茸的快速生长问题提供依据。通过构建鹿茸四区段mRNA表达谱,借助三种多元统计分析方法(斯皮尔曼相关性分析、层次聚类分析和主成分分析)对传统的鹿茸四区段基因表达水平进行分析,结果表明HL区段和B区段在mRNA表达水平上无显著区别,因此,将HL+B合并为新的区段蜂骨片(HL+B),在分子水平上可将鹿茸重新划分为三个区段。进一步通过差异分析以及GO功能富集发现WL区段相对高表达的mRNAs有1543个,功能主要与RNA的转录翻译等细胞分裂过程有关;BC区段相对高表达的mRNAs有223个,功能主要与骨和软骨的发育有关;HL+B相对高表达的mRNAs有435个,功能主要与血管生成以及骨骼的发育有关。通过构建鹿茸四个区段miRNA表达谱。同样借助三种多元统计分析方法(斯皮尔曼相关性分析、层次聚类分析和主成分分析)对传统的鹿茸四个区段进行分析,结果发现HL区段和B区段在miRNA表达水平上也无显著区别,同样被合并为新的区段蜂骨片(HL+B)。进一步通过差异分析以及靶基因GO功能富集发现WL区段相对高表达的miRNAs有25个,其靶基因的功能主要与信号通路的传导有关;BC区段相对高表达的miRNAs有3个,其靶基因的功能主要与神经系统的发育有关;HL+B相对高表达的miRNAs有4个,其靶基因在本研究中未能富集出功能。最后,构建了蜡片区的miRNA-mRNA调控网络,通过GO功能分析筛选出了miR-155与靶基因FOXO3调控可能与细胞增殖有关,利用qRT-PCR和CCK8检测证明了miR-155能够靶向降低FOXO3的表达进而促进鹿茸间充质干细胞的增殖。综上可知,鹿茸四个区段在转录分子水平上可被重新划分为三区段,同时发现了miR-155及其靶基因FOXO3可能与鹿茸的快速生长有关。