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肺损伤的分子机制研究还十分不完善,尤其在肺纤维化和免疫复合物致肺损伤领域,大量研究工作有待进行。微小RNA (miRNA)平均由22个核苷酸组成,为单链,非编码的RNA。目前认为miRNA是一类非常重要的机体调控因子,成熟的miRNA可以标靶mRNA的3’端非编译区或者编译区,从而沉默标靶基因,并且在诸多病理生理过程中发挥着非常重要的生物调节作用。为了研究miRNA在肺纤维化中的调节作用,我们提取了博来霉素致肺纤维化小鼠模型各个时间点的肺总RNA,采用含1810个探针的miRNA芯片进行miRNA高通量检测,比较博来霉素作用不同时间点与对照组肺总RNA中差异表达的miRNA。研究得到161个与正常组有差异表达的miRNA。同时分析了肺纤维化模型早期和晚期病理进程中差异表达的miRNA。应用生物信息学方法,对不同病理进程中差异表达的miRNA进行了靶点预测分析。这些重要的miRNA包括let-7f, let-7g, miR-127, miR-196b,miR-16, miR-195, miR-25, miR-144, miR-351, miR-153, miR-468, miR-449b,miR-361, miR-700, miR-704, miR-717, miR-10a, miR-211, miR-34a, miR-367,and miR-21.将预测miRNA靶点进行归类分析,得到在肺纤维化重要病理环节,包括凋亡、炎症反应及纤维化中的重要分子通路,如凋亡信号通路、Wnt信号通路、Toll受体和组织生长因子通路中密切相关的miRNA及其靶点基因。我们的研究揭示了肺纤维化过程中不同程度差异表达的miRNA,同时预测出miRNA可能调控的肺纤维化病理过程中重要的分子通路。另外,我们发现miR-127在肺部损伤炎症反应阶段时表达下调。基于此,我们探究了miR-127在肺损伤和炎症中的作用机制。我们发现过表达miR-127的巨噬细胞炎性刺激物作用后,产生的细胞因子[白介素-6(IL-6),白介素1p (IL-1β),组织坏死因子(TNF-α)]释放减少。生物信息学分析发现免疫球蛋白G (IgG) Fcγ受体I(FcyRI/CD64)可能是miR-127的靶点基因。基因芯片,蛋白定量表达分析分别确证了miR-127在mRNA和蛋白水平对CD64的调控。通过构建含CD64-3’UTR的荧光报告质粒,我们明确了miR-127对CD64的直接标靶关系。另外体内实验更进一步发现,鼻内滴注miR-127可以减少IgG免疫复合物(IgG IC)所导致的急性肺内损伤和炎症反应。包括肺组织形态学观察,细胞因子IL-6, TNF-a,巨噬细胞炎性蛋白1β(MIP-1β),巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2)单核细胞趋化蛋白(MCP-1),趋化因子CXC配体-1(KC)的检测,肺渗透性检测,补体C5a以及急性期应答因子信号传导子及转录激活子3(STAT3)的蛋白水平检测。因此,我们认为miR-127通过标靶巨噬细胞CD64表达,从而减轻肺内IgG IC所致的炎性反应。总之,我们研究了肺纤维化中各特定时间点和特定病理阶段差异表达的miRNA,并且对这些miRNA进行了标靶基因预测,通过将这些标靶基因与特定病理阶段的分子信号通路对应起来,我们分析得到了各个病理阶段miRNA可能发挥作用的分子信号通路。通过对miR-127在炎症反应中的作用机制研究,我们确定了miR-127的作用靶点基因CD64,并发现了miR-127对IgG IC所致急性肺损伤的保护作用。对miRNAs调节肺内纤维化和炎性反应机制的研究揭示了miRNA在调控感染性及非感染性肺损伤炎性反应的重要作用,为今后肺纤维化及肺损伤炎症反应的新药研究提供有力依据。本课题研究了miRNA在肺损伤和修复中的作用机制。第一部分研究内容:博来霉素致肺纤维化的miRNA复杂性分析揭示多途径分子机制研究,撰写论文已发表在Physiological Genomics(影响因子:3.931)杂志上。第二部分研究内容:miR-127调节肺内炎症反应的机制研究,也已被Journal of Immunology(影响因子:6.0)杂志接收,预计在近半年内发表。本研究内容属国内外研究热点,研究方法属国内外领先水平。中医药是世界医学不可缺少的组成部分,在中华传统文明中占有一席之地,是中华人民世代相传的文化宝藏,至今发挥着治疗众多疾病的重大作用。本研究可为今后中医药研究搭建高水平高质量的研究平台,为研究中医药治疗肺部疾病提供有先进的研究方法和技术。