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背景溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)主要表现为粘液脓血便、反复发作性腹泻、腹痛,病变主要位于结肠的粘膜层和粘膜下层,是一种慢性非特异性的结肠炎症,属于炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)的一种。本病的确切病因不明,多种因素如遗传、感染、环境、免疫等在其发病过程中起到了重要的作用。肠道免疫系统调节异常,促炎细胞因子分泌增多可能是本病的主要发病机制,因此探讨肠道组织中炎症相关的信号转导过程有助于阐明UC的发病机制。MicroRNA(miRNA)是一类长度为18-24个核苷酸的内源性非编码单链小分子RNA(nocoding RNA, ncRNA)。miRNA通过与靶基因3’非翻译区(3’UTR)的完全或不完全配对,降解靶基因mRNA或抑制其翻译负向调控基因表达,影响组织和细胞的功能。miRNA广泛参与生命过程中一系列重要进程,如肿瘤、炎症、细胞增殖、凋亡、组织器官的形成等。本研究旨在探讨UC中miRNA的差异表达以及miRNA-181a通过调控其靶基因TNF-α在UC发病机制中的作用,为阐明UC的发病机制提供新的理论依据。目的对课题小组前期的miRNA芯片结果进行分析,选取在UC患者结肠粘膜中表达差异的5种miRNA:miR-181a、miR-181b、miR-182、miR-146a、miR-101,应用实时荧光定量RT-PCR方法进行验证。并探讨miR-181a与其靶基因TNF-α在UC患者肠道粘膜炎症发展中的作用及机制,为研究UC的发病机制提供新的切入点。方法1.分析前期miRNA芯片结果筛选出5种在UC患者结肠粘膜组织中差异表达的miRNA:miR-181a、miR-181b、miR-182、miR-146a、miR-101,应用实时荧光定量RT-PCR法进一步进行验证。2.选取miR-181a作为进一步的研究对象,利用生物信息学方法预测miR-181a可能的靶基因为TNF-α。Westernblot法检测UC患者和健康对照组结肠粘膜中TNF-α的表达变化。3构建TNF-α3’UTR野生型及突变型载体,应用双荧光素酶报告基因实验检测miR-181a与TNF-α之间的靶向调控关系;过表达和抑制表达miR-181a进一步检测TNF-α在蛋白水平的变化。4.过表达和抑制表达miR-181a检测TNF-α及下游IκB的表达变化。结果1.实时荧光定量RT-PCR法检测发现在UC患者结肠粘膜中miR-146a、miR-101表达上调,miR-181a、miR-181b、miR-182表达下调。2. Western blot法显示UC组结肠组织中TNF-α蛋白水平的明显高于健康对照组。3.荧光素酶基因报告实验显示miR-181a可显著降低TNF-α3’UTR野生型组的荧光表达,而转染TNF-α3’UTR突变体组荧光表达升高;Western blot法显示过表达miR-181a组TNF-α蛋白水平的表达明显降低。4Western blot法显示过表达miR-181a后TNF-α表达降低而IκB表达升高;抑制表达miR-181a后TNF-α表达升高及IκB表达降低。结论本课题对前期UC的miRNA芯片结果进行了分析,并应用实时荧光定量RT-PCR方法对其中5种miRNA进行检测,在UC患者结肠粘膜中miR-146a、miR-101表达上调;miR-181a、miR-181b、miR-182表达下调。证实TNF-α是miR-181a直接调控的靶基因,并可能通过调节NF-κB信号转导途径参与了UC结肠粘膜炎症的发生发展,为进一步深入研究UC的发病机制提供了新的途径。