研究背景:正常生理条件下,肾脏内髓细胞处于极高的渗透环境中(渗透压可以高达3200 mOsmol/kg)。一直以来,肾脏内髓细胞如何在高渗环境存活并发挥功能,是重要的科学问题。已有研究表明,microRNA(miRNA)在肾髓细胞高渗胁迫过程中发挥重要的保护性调节作用,但具体哪些miRNA参与高渗胁迫调节、及其机制并未完全阐明。目的:寻找高渗应激下起调控作用的miRNA,并阐明其在高渗胁迫下的功能和调控机制。方法与结果:为系统鉴定在高渗环境下起调控作用的miRNA。前期建立高渗胁迫模型,并对小鼠内髓集合管上皮细胞mIMCD3高渗处理后进行小RNA组高通量测序。将高通量测序结果中上调或下调超过两倍的31个miRNA进行qPCR验证,结果显示,高渗胁迫6 h后,12个miRNA显著下调、3个mi RNA显著上调。经综合考虑,我们选择下调最为明显的miR-23a-5p作为主要研究的miRNA。通过qPCR检测,在mIMCD3细胞中miR-23a-5p表达量随渗透压上升稳步下调,表明miR-23a-5p与高渗具有重要联系。同时,我们还检测了其他肾脏细胞(如人胚肾细胞293A、小鼠肾小管上皮细胞HK2)在高渗胁迫不同时间后miR-23a-5p的表达情况。结果显示,在293A细胞中miR-23a-5p的表达水平随时间略微上调,而在HK2细胞中miR-23a-5p短暂下调后逐渐恢复正常。上述结果表明,miR-23a-5p在高渗环境下的表达具有细胞类型特异性。为探究高渗胁迫下miR-23a-5p在肾髓细胞中的作用,我们在m IMCD3细胞中转染人工合成的miR-23a-5p的类似物或抑制剂并进行高渗或等渗处理后,通过MTS法检测细胞活性。结果显示,高渗或等渗下过表达miR-23a-5p均会降低细胞活性。相反,抑制miR-23a-5p则显著增强细胞活性;但是在高渗下miR-23a-5p过表达或抑制对细胞活性的影响更为明显。进一步通过EDU细胞增殖检测实验发现,等渗下miR-23a-5p表达变化并未影响细胞增殖。但在高渗胁迫下,过表达miR-23a-5p显著抑制细胞增殖;相反,抑制miR-23a-5p显著促进细胞增殖,表明miR-23a-5p促进细胞增殖的作用与高渗胁迫密切相关。为了探讨miR-23a-5p在渗透胁迫中的作用机制,我们将高渗处理、抑制miR-23a-5p表达的mIMCD3细胞分别进行转录组高通量测序。结合测序结果、靶基因生物信息学分析,我们选取了19个miR-23a-5p的候选靶基因。将这19个候选靶基因通过qPCR验证,结合它们的表达趋势,筛选出5个候选靶基因,进行3′-UTR实验。另外,我们还在动物水平上进行验证,将小鼠进行禁水处理后分离肾髓细胞qPCR检测,分析miR-23a-5p的表达情况。结论:高渗胁迫下miR-23a-5p在肾脏内髓细胞显著下调。细胞通过下调miR-23a-5p水平,促进其在高渗胁迫下的增殖及存活。