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背景/目的:早产儿缺血缺氧是脑组织损伤的重要原因。在本研究中,我们评估了缺血缺氧自我复苏的新生SD大鼠模型外周血microRNAs(miRNA)的谱系变化和特征,试图寻找高度差异的miRNA,为缺血缺氧脑病(hypoxia-ischemia brain damage,HIBD)提供临床诊断和判断预后的生物学指标。方法:(1)建立新生鼠HI模型:将P4幼鼠脱离母鼠,暴露于缺氧状态7分钟(用密闭容器充入纯氮气[100%]),充入氮气后1-2分钟后,实验可见幼鼠全身紫绀,5分钟左右可见每个幼鼠均伴有活动能力下降和全身抽搐,直至瘫痪。缺氧处理结束后,幼鼠放回原母鼠饲养笼内自然复苏。(2)外周血NGS测序标本制备:HI和对照组各取1只麻醉处死SD幼鼠,做腹腔分层切开,分离腹主动脉,穿刺采血1 ml,放入1.5ml尖底普管,存放于-80°C,测序备用。采用高通量深度二代测序方法比较了缺血缺氧(hypoxia-ischemia,HI)组和对照组新生SD大鼠(出生第4天)外周血中miRNA的表达谱。(3)生物信息学分析:采用基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组学百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析方法预测相关的细胞信号通路和功能。通过miRBase 22.1数据库预测miRNA及与HIBD相关的靶基因。结果:经外周血深度测序后可得到成熟miRNA序列为1049种。对照组miRNA种类为525种;HI组miRNA种类为524种;其中对照组有27种miRNA与HI组存在差异,且两组间miRNA种类呈高度相关。HI新生大鼠外周血中有38个miRNA表达异常,并存在显著差异表达(2-ΔΔCt值>2.5,P<0.05),其中21个miRNA显著过表达,17个显著低表达。这些差异的miRNA与谷氨酸能突触通路(glutamatergic synapse pathway)、髓鞘脂类代谢、神经活性配体-受体相互作用和血管上皮生长因子(vascular epithelial growth factor,VEGF)信号通路与缺氧/缺血诱导的脑损伤有关,并且过度活化。这些显著上调或下调的miRNA中有些靶基因与HIBD发生、婴幼儿期中枢神经系统发育以及临床可能的后遗症高度相关。两组间幼鼠脑组织未见皮质及胼胝体下白质病变、脑室扩大、灰质神经元排列紊乱和明显凋亡。结论:与对照组新生大鼠相比,本次实验发现,HI自然复苏模型大鼠的脑组织中存在miRNA差异性表达。高度显著差异性表达的miR-200家族、miR-471家族、miR-429、miR-216和miR-871可能是HI敏感的临床生物学指标物。本次研究建立的HI病变的miRNA谱系可有助于今后HIBD诊断和预后判断,对今后开展更多的RNA干扰生物治疗提供思路。