《Scientific Reports》:Identification of altered salivary microRNAs in Cavalier King Charles Spaniels affected by mitral valve disease at different ACVIM stages
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本研究旨在寻找与查理王骑士猎犬(CKCS)粘液瘤性二尖瓣疾病(MMVD)严重程度相关的早期、非侵入性生物标志物。研究人员对不同ACVIM分期的CKCS进行了唾液miRNAs表达谱分析,发现多个差异表达的miRNAs与细胞代谢、生存及早期炎症重塑相关通路有关。这为探索MMVD的无创诊断与病程监测提供了新思路。
在小型犬中,一种名为粘液瘤性二尖瓣疾病(Myxomatous Mitral Valve Disease, MMVD)的心脏病极为常见,尤其青睐查理王骑士猎犬(Cavalier King Charles Spaniels, CKCS)这个品种,一些个体甚至在年轻时就已患病。然而,现有的诊断方法往往在疾病已发展到一定阶段才能明确识别,缺乏能够灵敏预警或精确反映疾病早期进展的“哨兵”指标。血液检测虽然常用,但仍属于侵入性操作。于是,科学家们将目光投向了唾液——这种易于获取且完全无创的体液,其中蕴藏的微小RNA(microRNAs, miRNAs)分子能否成为洞察心脏健康的新窗口?
为了回答这个问题,一项探索性研究在《Scientific Reports》上发表。研究人员设计了一项前瞻性横断面研究,他们收集了25只处于不同疾病阶段的CKCS犬的唾液样本。这些犬只根据美国兽医内科学院(American College of Veterinary Internal Medicine, ACVIM)的分期标准,被划分为A期(健康但高风险,6只)、B1期(有结构性病变但无心衰,13只)和B2期(有结构性病变且已出现心衰征兆,6只)。研究团队采用新一代测序(Next Generation Sequencing)技术对这些唾液样本中的miRNAs进行了全面的表达谱分析,并利用生物信息学工具预测了那些差异表达miRNAs的潜在靶基因,以探索其背后的生物学意义。
主要技术方法概述
研究采用了横断面设计,收集了25只不同ACVIM分期(A、B1、B2)的CKCS犬唾液样本。核心实验技术为新一代测序,用于全面分析唾液中的miRNAs表达谱。后续利用生物信息学工具对测序得到的差异表达miRNAs进行靶基因预测和通路富集分析。
研究结果
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不同疾病分期存在特异性miRNAs表达模式:通过比较分析,研究发现ACVIM A期与B1期犬之间存在25个差异表达的miRNAs。而当比较B2期与B1期犬时,则有35个miRNAs的表达发生显著变化。更有趣的是,有4个miRNAs在B1期患者中的表达水平,显著高于A期和B2期,提示它们可能与疾病从早期向中期过渡的特定阶段相关。
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差异表达miRNAs关联关键生物学通路:生物信息学分析揭示,这些在疾病不同阶段发生变化的miRNAs,其预测的靶基因富集在多个重要的信号通路上。这些通路主要涉及细胞代谢、细胞存活以及早期的炎症性重塑过程。这表明,唾液miRNAs的变化并非孤立事件,而是与MMVD疾病进程中潜在的细胞功能紊乱密切相关。
结论与讨论
这项研究首次成功证明,在查理王骑士猎犬中,唾液中的miRNAs不仅可以被有效定量检测,而且它们的表达谱会随着粘液瘤性二尖瓣疾病的严重程度(即不同的ACVIM分期)而发生系统性改变。所鉴定出的多个差异表达miRNAs,通过靶基因预测被关联到细胞稳态和早期炎症反应等通路,为理解MMVD的分子机制提供了新的线索。特别值得注意的是,研究发现了少数在疾病特定过渡阶段(B1期)呈现独特表达模式的miRNAs,这或许暗示了疾病进展中的关键转折点。
然而,作者谨慎地指出,鉴于本研究属于探索性和横断面性质,这些发现的miRNAs应被视为与疾病严重程度相关的“候选”非侵入性指标,而非确凿的生物标志物。它们作为无创诊断工具的潜力,尤其是其预测疾病进展的能力,尚未得到证实。因此,后续亟需开展纵向研究(即长期跟踪同一批动物),并在更大规模、更独立的群体中进行验证,以评估这些唾液miRNAs真正的诊断和预后价值。这项研究迈出了重要的一步,为未来开发基于唾液的、用于犬类常见心脏病早期筛查和病程监测的无创检测方法,奠定了前瞻性的基础。