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目的:本研究主要将核酸纳米花(NFs)与RNA激活(RNAa)技术联用在启动子水平上探究miR-155在炎症发生过程中的作用机制以及miR-155与其靶基因共表达后对炎症发生的作用影响,以期实现对重大疾病的早期预警,为炎症的预防、相关疾病的治疗和阻止其恶化提供新思路。方法:1.通过优化连接反应和滚环转录反应的条件、表征NFs的形态大小、检测NFs对细胞的毒性作用、入胞效率和作用效果,构建具RNAa作用的NFs。2.根据saRNA设计原则查找出可激活miR-155的序列、利用CCK-8法检测细胞毒性、RT-qPCR法检测miR-155表达情况从而筛选出可高效激活miR-155的saRNA;随后通过对比细胞形态变化、细胞迁移能力以及炎症相关效应因子表达情况从而证实miR-155在炎症发生过程中的作用机制。3.根据预测的miR-155靶基因及其富集通路,探究激活miR-155及其靶基因后探究二者共表达后相互作用对细胞的影响。结果:1.对NFs的成环过程与扩增过程的反应体系进行优化,选用高连接效率的T4 DNA连接酶、模板与引物浓度比为1:1、将杂交时间优化为2 h和连接时间优化为3 h、原料rNTP的浓度为2 mM,凝胶电泳结果显示最终的优化产物无较多非目的片段的条带出现;SEM结果显示NFs表面呈具花瓣样、尺寸在200 nm左右、大小较均一;CCK-8法结果显示NFs对细胞增殖无抑制作用,流式细胞术结果显示入胞效率约70%。采用文献所用方法与NFs分别作用于细胞激活基因表达的检测结果显示二者表达无显著性差异,证实NFs构建成功且具RNAa作用,可用于本课题后续实验。2.查找出7条可有效激活miR-155表达的saRNA;CCK-8法证实改变NFs的模板序列对细胞增殖无抑制作用;RT-qPCR检测7条saRNA激活miR-155基因表达情况,筛选出可高效激活miR-155的saRNA序列:miR-155-5。细胞形态评估和细胞划痕实验证实miR-155过表达后促进细胞增殖和增强细胞迁移能力。检测炎症相关效应分子的表达情况发现miR-155过表达后通过增加促炎因子(IFN-γ)表达、抑制抗炎因子(SHIP1)表达的方式导致炎症反应发生。3.miRNA靶标预测结果显示miR-155可能通过靶向SHIP1促进PI3K-AKT信号通路传导引起炎症发生;查找出8条可有效激活SHIP1表达的saRNA;CCK-8法检测了NFs激活SHIP1基因后对细胞增殖存在抑制作用;RT-qPCR检测8种saRNA激活SHIP1基因情况,筛选出可高效激活SHIP1表达的saRNA序列:SHIP1-4。通过比较细胞形态变化和RT-qPCR法检测分别将SHIP1和miR-155激活后miR-155和SHIP1的表达情况,结果显示miR-155和SHIP1表达未发生改变且细胞维持稳定状态。结论:1.对NFs反应体系进行优化,成功构建具RNAa作用的NFs,为课题下一步筛选saRNA提供可行方案;2.筛选出可高效激活miR-155表达的saRNA序列,初步证明了miR-155表达增加将引发炎症;3.筛选出可有效激活SHIP1表达的saRNA序列,SHIP1过表达后通过阻止PI3K-AKT信号通路的传导来抑制细胞增殖,促进细胞凋亡;初步说明SHIP1表达增加与炎症发生无关。miR-155及其靶基因SHIP1同时激活后二者表达量未发生变化,相互作用维持细胞稳态。