研究背景：进入二十一世纪以来,人类对于编码RNA的研究已经较为深入,但对于完全解决疾病来讲还远远不够。随着非编码RNA进入人们的视野,这类以往被认为无任何作用的“暗物质”给大家带来了“惊喜”。它们通过直接或间接调控编码RNA,影响基因、蛋白质的功能,从而发挥重要的生物学功能。近年来,随着生物信息学技术的发展,利用高通量生物芯片技术研究疾病的病因、诊断、治疗,已经成为一种新型的研究方法,在临床与基础研究中的应用越来越广泛。我科以往研究发现：严重烧伤后高代谢表现为骨骼肌消耗,而且胫骨前肌消耗较为显著,且发现烫伤后大鼠在第3天开始即出现胫骨前肌消耗,7天最为明显,在蛋白水平、基因水平和信号通路方面进一步研究发现：泛素-蛋白酶体介导的蛋白降解、骨骼肌细胞凋亡、内质网应激等是烧伤后骨骼肌消耗的重要原因。但略显不足的是,在非编码RNA的表观遗传学调控方面的机制尚未进行研究。目的：本研究拟通过高通量芯片筛选严重烫伤大鼠早期胫骨前肌非编码RNA表达谱的改变,应用生物信息学分析方法,深入挖掘芯片数据提供的信息,发现其可能的致病机制,为临床治疗提供新的靶点和途径。本课题拟进行以下三部分研究：(1)观察严重烫伤早期大鼠胫骨前肌消耗改变(2)筛选大鼠严重烫伤早期胫骨前肌微小RNA表达谱并进行生物信息学分析(3)筛选严重烫伤大鼠早期胫骨前肌长链非编码RNA表达谱并进行生物信息学分析方法：(1)采用雄性Wistar大鼠制备烫伤大鼠模型,实验组大鼠采用94℃热水、12s造成大鼠背部30%TBSA三度烫伤,对照组大鼠采用37℃温水(其余条件同实验组)。分别于伤后Id、3d、7d、14d (n=8)麻醉处死大鼠,分离获取胫骨前肌,称量肌肉重量。原位末端转移酶标记(TUNEL)法测定胫骨前肌细胞凋亡。同时留取胫骨前肌标本用于微小RNA和长链非编码RNA的检测。(2)采用丹麦锁核苷酸技术Exiqon miRCURYTM LNA microRNA芯片(第七代),约700条捕获探针,数据库版本为v18.0,检测(1)中留取的实验组与对照组中伤后3天的胫骨前肌标本(n=4),对部分差异microRNAs进行实时定量PCR验证以检验芯片数据的可靠性；对筛选出的部分差异microRNAs进行靶基因预测、聚类分析、基因功能分析(GO analysis)、信号通路分析(Pathway)等生物信息学分析,对部分。(3)采用Arraystar公司Rat LncRNA Array (4x44K, Arraystar)大鼠长链非编码RNA芯片,设计包括LncRNAs和蛋白编码基因,约来自于NCBI RefSeq数据库的9000个lncRNAs和UCSC数据库的约15000个mRNA.检测(1)留取的实验组与对照组中伤后3天的胫骨前肌标本(n=3),对部分差异LncRNAs进行实时定量PCR验证以检验芯片数据的可靠性；对筛选出的差异LncRNAs进行基因功能分析(GOanalysis)、信号通路分析(Pathway)、CNC网络分析等生物信息学分析。结果：(1)在相同时间点和对照组相比,胫骨前肌重量及其与体重比值在严重烫伤大鼠伤后3d即出现下降,7d下降达到最低；体现出明显的骨骼肌消耗状态。伤后烫伤大鼠胫骨前肌细胞凋亡增加。(2)烫伤组与对照组相比,共有69种miRNA呈现差异表达,其中升高的miRNA有4种,降低的miRNA有65种；经过GO分析显示,参与代谢过程相关的miRNA包括6种,参与生物调节相关的miRNA包括5种。PATHWAY分析显示关系密切的研究通路有P53信号通路、凋亡信号通路、PI3K/Akt信号通路等。(3)长链非编码RNA芯片数据显示,从约15000个大鼠mRNAs中检测实验组与对照组之间的差异mRNAs,发现实验组与对照组相比,显著升高的共有93个,而降低的则有110个。从约9000个大鼠lncRNAs中检测实验组与对照组之间的差异lncRNAs,发现实验组与对照组相比,升高的共有64个,而降低的则有53个,且倍数大于1.5(P<0.05)。GO分析显示生物过程的负调控、补体激活的经典途径、电压门控氯离子通道活性等多种功能与长链非编码RNA相关。PATHWAY分析显示胰岛素信号通路、T细胞受体信号通路等信号通路可能受到长链非编码RNA调控。结论：(1)大鼠严重烫伤后早期胫骨前肌microRNAs表达谱产生改变,且生物信息学分析microRNAs可能主要参与了调控代谢过程、生物调节等多种功能,并参与P53信号通路、凋亡信号通路、PI3K/Akt信号通路等多种信号通路。(2)大鼠严重烫伤后早期胫骨前肌lncRNAs和nRNA表达谱产生改变,且生物信息学分析显示lncRNAs可能主要参与了生物过程的负调控、补体激活的经典途径、电压门控氯离子通道活性等多种功能,并参与胰岛素信号通路、T细胞受体信号通路等多种信号通路。