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目的:鉴定γ射线照射后肺上皮细胞中miRNAs的差异表达谱,获取辐射致差异表达miRNAs的生物学信息;研究电离辐射致差异表达的miRNAs在辐射诱导肺上皮间质转化中的作用及其相关机制。方法:用20 Gy的60Coγ射线单次全胸部照射C57BL/6小鼠,继续饲养14 d后,取肺组织提蛋白用于Western blot检测,观察E-cadherin、N-cadherin、Vimentin和Twist等蛋白的变化;分析miRNA芯片结果以鉴定照射后肺细胞中miRNAs的差异表达谱。60Coγ射线6 Gy照射A549细胞和BEAS-2B细胞,48 hr后,用倒置显微镜观测细胞形态,用Western blot技术鉴定EMT相关蛋白的表达。Real-Time PCR方法验证部分显著性差异表达的miRNAs,通过TargetScan、miRDB和microT-CDS预测差异miRNAs的靶基因,DAVID、KEGG和DIANA等在线工具进行生物信息学分析,结合文献调研进行预测分析。通过细胞转染技术结合miRNA模拟物和miRNA抑制剂,在A549和BEAS-2B细胞中进行功能获得性/缺失性实验,探究miRNAs在IR诱导的EMT中的作用。通过生物信息学、RT-qPCR、Western blot和双荧光素酶报告基因等技术确定miRNAs在IR诱导的EMT中起作用的靶基因。使用细胞免疫荧光技术检测细胞内E-cadherin、N-cadherin、Vimentin和Twist等蛋白的荧光强弱,以此来辅助Western blot结果。通过RT-qPCR和Western blot技术检测miRNA靶基因的下游通路蛋白的表达变化和活化情况,进一步探讨miRNA介导IR诱导的EMT的相关机制。结果:用20 Gy的60Coγ射线单次全胸部照射C57BL/6小鼠,14 d后小鼠肺组织内发生EMT。用6 Gy的60Coγ射线照射的细胞,48 hr后细胞形态已从上皮样转变成间充质样,且E-cadherin表达减少,N-cadherin、Vimentin和α-SMA表达增多。小鼠肺组织miRNA芯片结果分析得到10个差异成熟mmu-miRNA,其中5个上调,5个下调,通过物种保守性分析类推到hsa-miRNA有7个,上调的有hsa-miR-193a-3p,hsa-miR-150-5p,hsa-miR-362-3p和hsa-miR-21-5p,下调的有hsa-miR-541-5p,hsa-miR-486-3p和hsa-miR-34a-5p,Real-Time PCR方法验证到这7个miRNA在照射后的A549和BEAS-2B中的表达变化与芯片结果一致,P<0.05,差异具有统计学意义。miRNAs靶基因并集显著性KEGG通路富集到与EMT相关的通路有ErbB信号通路、TGF-β信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路和PI3K-Akt信号通路,表明这7个miRNA可能是IR诱导EMT的潜在调节分子。miRNA芯片分析发现miR-21的表达在受照射的肺组织中上调。我们发现miR-21的过表达显著促进纤维化EMT,miR-21的下调阻止了IR诱导肺上皮细胞纤维化EMT。证实PTEN是照射后miR-21的直接靶标。miR-21模拟物显著诱导p-Akt,抗miR-21显著抑制IR介导的PTEN水平的降低和Akt磷酸化的增加;在A549和BEAS-2B细胞中证实了辐射后miR-34a-5p和miR-541-5p的表达均下调。抑制miR-34a-5p能显著促进EMT,miR-34a-5p过表达抑制IR诱导的EMT。证实miR-34a-5p靶向调控的CD44和SNAI1在照射后的肺上皮细胞中表达上调,参与IR诱导的EMT;抑制miR-541-5p能显著促进EMT,miR-541-5p过表达抑制IR诱导的EMT。证实miR-541-5p靶向调控的SMAD2、SNAI2和COL1A2在照射后的肺上皮细胞中表达上调,参与IR诱导的EMT。结论:1.在肺上皮细胞中,IR能上调miR-193a-3p、miR-150-5p、miR-362-3p和miR-21-5p的表达,下调miR-541-5p、miR-486-3p和miR-34a-5p的表达;2.IR诱导的miR-21通过miR-21/PTEN/Akt途径促进IR诱导的肺纤维化EMT;3.miR-34a-5p可能通过沉默CD44和SNAI1抑制IR诱导肺上皮间质转化和RIPF;4.miR-541-5p可能通过沉默SMAD2、SNAI2和COL1A2抑制IR诱导肺上皮间质转化和RIPF。