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[目 的]低氧性肺动脉高压(Hypoxic Pulmonary Hypertension,HPH)与慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化等导致的慢性肺源性心脏病的病程和预后密切相关,给社会和家庭带来沉重的负担,已成为严重危害人民群众健康的一大类疾病。我们拟引入转录组,并结合生物信息学的方法,探索环状RNA(Circular RNA,circRNA)、长链非编码 RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)、microRNA(miRNA)等非编码RNA(Non-coding RNA,ncRNA)在HPH大鼠模型肺组织中的表达特点,筛选差异表达的基因,分析关键基因并构建竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)网络,明确其发挥作用靶基因和相关分子机制。本研究旨在从ncRNA的视角探讨HPH的生理、病理机制,阐明其可能参与的发生、发展及防治的作用及机制,为HPH的有效防治提供可靠的理论依据和治疗靶点。[方 法]构建HPH大鼠模型,右心导管法测定肺动脉压力、计算右心室肥大指数(Right Ventricular Hypertrophy Index,RVHI)、处理肺小血管病理切片并分析其重建的情况,通过以上方法检测HPH大鼠模型是否复制成功。实验组、对照组每组分别随机选取3只大鼠肺组织进行全转录组高通量测序,运用生物信息学的方法,包括差异基因分析、靶基因预测、GO功能富集分析、KEGG通路富集分析、蛋白互作分析等,明确参与HPH疾病的重要基因和ceRNA调控网络。筛选出的部分差异表达的ncRNA和mRNA,采用定量逆转录聚合酶链反应(quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)的技术,对测序结果进行初步验证。[结 果]1.与对照组相比,低氧诱导显著增加了 HPH组的右心室压力(Right Ventricular Systolic Pressure,RVSP)(33.67±1.53 mmHg vs 17.33±2.08 mmHg,P<0.001),而且 RVHI 也明显增加(0.41 ±0.02 vs 0.28±0.01,P<0.001)。通过组织病理学染色提示低氧可诱导肺小动脉重塑(80.17±2.31%vs 59.37±3.74%,P<0.01)。结果表明,HPH大鼠模型构建成功。2.按照标准P<0.05,且|log2Fold Change|>1,筛选出15个显著差异表达的 circRNAs(Differentially Expressed circRNAs,DEcircRNAs)(11个上调,4个下调)、61个显著DElncRNAs(32个上调,29个下调)、9个显著DEmiRNAs(7个上调,2个下调)、212个显著DEmRNAs(141个上调,71个下调)。3.对测序结果中的DEmRNAs进行GO功能和KEGG通路富集分析发现,上调的mRNAs主要富集在慢性炎症反应、对氧化应激的反应、对白介素的反应、NF-κB信号传导、平滑肌细胞的增值、平滑肌收缩、自噬、内皮细胞趋化性、趋化因子介导的信号通路、Toll样受体信号通路、PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路等;下调的mRNAs主要富集在免疫反应、平滑肌细胞分化、Toll样受体信号通路等。4.对测序结果中的DEmRNAs PPI分析发现,上调的mRNAs PPI网络中的核心基因为:Tlr2、Cxcr2、Mmp9、Ptafr、Mpo、Mmp8、Pglyrp1、Fpr1、Oscar、Defa5、Camp、Fos、Csf3r;下调的 mRNAs PPI 网络中的核心基因为:Rtp4、Irf7、Herc6、Oas2、Rsad2、Mx2、Mx1、Isg15、Usp18、Gbp4。5.circRNA-miRNA-mRNA ceRNA 调控网络中包含 6 个 DEcircRNAs(4 个上调,2个下调),4个DEmiRNAs(2个上调,2个下调)和22个DEmRNAs(9个上调,13个下调),共有51对circRNA-miRNA-mRNA ceRNA。网络中mRNAs进行功能富集分析,主要的功能有炎症反应的调节、免疫反应的调节、细胞对氧化还原状态的反应、动脉平滑肌收缩、一氧化氮代谢过程的正调控、Toll样受体信号转导通路的调控、白介素产生的负调控、趋化因子产生的负调控等。6.lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA-调控网络中包含 43 个 DElncRNAs(20个上调,23个下调),9个DEmiRNAs(7个上调,2个下调)和27个DEmRNAs(9个上调,18个下调),共有450对lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA。网络中mRNAs进行功能富集分析,主要的功能有免疫反应的调节、细胞对氧化还原状态的反应、动脉平滑肌收缩、Toll样受体信号转导通路的调控、白介素产生的负调控、趋化因子产生的负调控等。7.qRT-PCR验证的结果与测序的结果保持一致。[结论]1.HPH大鼠模型构建成功。2.全转录组基因(circRNAs、lncRNAs、miRNAs、mRNAs)在正常对照组和HPH大鼠肺组织中存在差异性表达,提示其可能为HPH筛查潜在的生物标志物。3.多种核心基因mRNAs参与HPH相关的生物功能和信号通路。4.circRNAs、lncRNAs可以结合多个HPH相关的miRNAs发挥ceRNA调控机制。