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背景:近几十年来,非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)困扰着全球约四分之一的人口。最新数据显示,NAFLD已成为亚洲主要的公共卫生问题,患病率已上升至34%。未来NAFLD可能会超过病毒性肝炎成为肝硬化和肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的主要病因,然而NAFLD的发病机制仍不甚清楚,并且目前依然缺乏明确的药物治疗策略。与此同时,与其他慢性肝脏疾病不同的是,约20-30%的NAFLD相关HCC病例发生在没有肝硬化的情况下,但仍缺乏相关的研究。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)在多种疾病的病理生理学过程中扮演着重要的角色,越来越多的研究表明,lnc RNA可能与NAFLD的病程进展密切相关,但是其在NAFLD中的潜在功能仍不清楚。因此,探索lnc RNA在NAFLD中的作用及其机制可以为开发新的诊断或预后预测标志物以及治疗靶点提供理论基础。目的:通过构建与NAFLD相关的lnc RNA-mi RNA-m RNA网络(NAFLD-related lnc RNA-mi RNA-m RNA network,NLMMN)来识别新的功能性lnc RNA。然后利用人体肝脏组织以及NAFLD细胞模型进一步验证NAFLD相关的lnc RNA;接下来探索lnc RNA在NAFLD中的具体作用及其机制。最后,通过构建小鼠急性肝纤维化模型,探索NAFLD状态下肝脏发生纤维化的倾向。方法:1.基于GEO数据库中的GSE107231数据集,使用“Limma R package”鉴定差异表达的lnc RNA(differentially expressed lnc RNAs,DElnc RNA)和m RNA(differentially expressed m RNA,DEm RNA)。“mi Rcode online tool”和“multi Mi R R package”分别用于预测DElnc RNA或DEm RNA与mi RNA之间的潜在相互作用。NLMMN由Cytoscape进行可视化。并且对NLMMN中的m RNA进行基因属性分类(Gene Ontology,GO),京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析以及蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络的构建,来进一步探索NAFLD相关lnc RNA的潜在功能。2.利用实时定量逆转录聚合酶链反应(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,q RT-PCR)鉴定人体肝脏组织中的NAFLD相关功能性lnc RNA。然后分别利用肝细胞系Hep G2以及肝星状细胞系LX2构建NAFLD细胞模型,并利用q RT-PCR进一步验证NAFLD相关功能性lnc RNA的表达。3.通过构建过表达以及敲低目的lnc RNA表达的细胞株,进一步探索目的lnc RNA对肝细胞及星状细胞的脂质沉积,ROS以及凋亡的影响。并利用双荧光素酶实验以及PCR array进一步探索其作用机制。4.利用高脂饲料(high fat diet,HFD)喂养的C57BL/6J雄性小鼠构建NAFLD模型,利用普通饲料(normal diet,ND)喂养的C57BL/6J雄性小鼠作为对照,利用CCl4诱导急性肝损伤来构建急性肝纤维化模型,并对小鼠肝组织切片进行苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)和天狼星红染色以评估NAFLD中肝脏发生纤维化的倾向。结果:1.通过对GSE107231数据集的分析,我们一共鉴定出336个DElnc RNA(154个上调和182个下调,|log2 FC|>0.655(FC:fold change),P<0.05)和399个DEm RNA(152个上调和247个下调,|log2 FC|>0.608,P<0.05)。共有142个DElnc RNA-mi RNA相互作用对和643个mi RNA-DEm RNA相互作用对参与构建NLMMN,其中包含19个lnc RNA、47个mi RNA和228个m RNA。NLMMN中m RNA的GO和KEGG富集分析结果均与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)相关。GO分析结果显示差异表达基因主要参与胶原细胞外基质、基底膜、整合素复合物以及细胞粘附的蛋白质复合物的组成,并且可能影响细胞外基质结构成分的功能(P<0.05,Benjamin&Hochberg校正);KEGG富集分析的结果显示,NLMMN中的差异表达基因在ECM-受体相互作用途径中显著富集(P<0.05),并且富集于此通路的差异基因大多为下调基因,这与DEm RNA的KEGG分析的结果一致。提示NAFLD中肝脏的纤维化可能处于抑制状态,而lnc RNA在其中发挥了重要的作用。2.利用NAFLD的人体肝脏组织标本,通过q RT-PCR鉴定出两个在NAFLD中上调的lnc RNA(LINC00240和RBMS3-AS3)和一个下调的lnc RNA(ALG9-IT1),并利用细胞模型对差异表达的lnc RNA的表达及功能进行进一步探索。实验验证了LINC00240在肝细胞Hep G2以及肝星状细胞LX2的NAFLD模型中的表达均有显著差异。同时发现LINC00240在肝细胞中表达丰度较低,而在星状细胞中表达丰度较高。这也提示LINC00240可能在NAFLD相关肝纤维化的发生发展中扮演着重要的角色。3.细胞功能实验提示,过表达LINC00240后Hep G2中ROS含量升高,而在LX2中ROS含量下降。流式细胞术结果显示过表达LINC00240可以显著诱导LX2凋亡,敲低LINC00240表达后,LX2凋亡被显著抑制。PCR Array结果提示,LINC00240可能通过下调CTSS表达诱导LX2凋亡的发生,继而减缓NAFLD中肝纤维化的发生。4.通过HFD喂养的C57BL/6J雄性小鼠成功构建NAFLD模型,HFD喂养小鼠的体型以及肝脏体积均高于ND喂养小鼠,并且肝脏切片HE染色结果显示:HFD组的肝脏脂滴显著增多。CCl4诱导小鼠急性肝损伤构建急性肝纤维化模型后对肝脏切片进行天狼星红染色,结果提示:HFD(olive oil)组胶原沉积显著高于ND(olive oil)组(P<0.05);HFD(CCl4)组胶原沉积显著高于ND(CCl4)组(P<0.01)。ND(CCl4)与HFD(CCl4)组的胶原沉积分别显著高于ND(olive oil)(P<0.01)以及HFD(olive oil)组(P<0.001)。接下来依照小鼠ALT:25-60 U/L;AST:50-100 U/L的正常参考区间,将小鼠分为肝功能正常组和肝功能异常组,研究结果显示对于肝功能正常的小鼠来说,HFD(CCl4)组与ND(CCl4)组,ND(olive oil)组与HFD(olive oil)组以及HFD(CCl4)组与HFD(olive oil)组的胶原沉积并无显著差异。但ND(CCl4)组的胶原沉积量显著高于ND(olive oil)组(P<0.05)。虽然HFD喂养小鼠的胶原沉积显著高于ND喂养小鼠,但是对于肝功能正常的HFD喂养小鼠,其肝脏与ND喂养小鼠相比,并没有表现出更多的胶原沉积,与ND喂养小鼠相比其对急性肝损伤的反应性更低。通常,肝功能正常的NAFLD,大多为非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver,NAFL)。以上结果提示的NAFL并没有显著的纤维化倾向,其纤维化甚至可能处于抑制的状态。结论:1.NAFLD可能没有显著的纤维化倾向,这种现象可能主要由lnc RNA调节,而LINC00240可能起着重要的作用。2.LINC00240可能通过下调CTSS表达诱导星状细胞凋亡,从而抑制NAFLD肝纤维化的进展。3.NAFLD可能并没有显著的纤维化倾向,并且其纤维化甚至可能处于抑制的状态,这种状态多发生在NAFL中。