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生物体内的一碳单位代谢(One-carbon metabolism,OCM)是一碳基团从供体化合物转移到受体并参与相关生化反应的过程。氧化型叶酸(Folic acid,FA)是OCM代谢中的核心组分之一,对DNA合成和甲基化至关重要。Micro RNAs(miRNAs)是一类长约22个核苷酸的内源非编码RNA,它可通过与靶mRNA完全或不完全配对,降解靶mRNA或抑制其翻译,参与基因的转录后调控,从而参与生命活动。前期工作利用生物信息学软件初步预测到miR-149可能靶向OCM的关键酶—亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)。本研究假设miR-149可能通过靶向MTHFR mRNA的3’UTR,调节MTHFR的表达,从而参与OCM调控。本研究以正常结肠上皮细胞NCM460为模型,通过双荧光素酶报告基因检测系统验证miR-149及MTHFR的靶向关系,从而提示miR-149可能通过靶向调节MTHFR的表达从而进一步参与一碳单位代谢调控;并分别以叶酸缺乏和正常叶酸浓度培养基干预培养NCM460 28天,随后用RT-qPCR检测MTHFR以及miR-149的表达水平,探究miR-149是否响应叶酸缺乏,并通过靶向MTHFR,调节其表达,参与一碳单位代谢调控。结果显示:(1)当miR-149 mimics与MTHFR 3’UTR野生型质粒共转染人胚肾细胞HEK293时,其荧光素酶活性显著下降(p<0.01);而当miR-149 mimics与MTHFR 3’UTR突变型质粒共转染时,荧光素酶活性无显著变化(p>0.05),提示miR-149靶向MTHFR mRNA的3’UTR结合位点,可能会降解MTHFR mRNA或抑制其翻译。(2)叶酸干预结果显示,与正常叶酸浓度组相比,NCM460细胞在叶酸缺乏组miR-149表达显著上调(p<0.01),而MTHFR表达显著下调(p<0.01),提示miR-149响应叶酸缺乏后表达上调,随后可能通过靶向并下调MTHFR的表达,从而参与OCM调控。研究表明:在NCM460细胞中,miR-149响应叶酸缺乏,其表达上调,而后靶向OCM关键酶基因MTHFR,下调其表达,从而影响OCM以及相应生物学过程。