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[背景与目的]腹泻型肠易激综合征(IBS-D)和溃疡性结肠炎(UC)均是以腹泻为主要症状的疾病,轻型UC或UC缓解期临床表现与IBS-D多有类似,但两种疾病在发病机制上是否存在某种联系尚难以回答。近年来,对于IBS发病机制的研究已深入到分子水平,发现了许多在IBS-D表达异常的基因,但单一基因表达的差异无法解释IBS复杂的病理生理过程。我们前期应用蛋白质组学的方法,发现了一些在IBS-D中存在差异表达的蛋白质分子,并发现一些mRNA表达与蛋白表达不一致的现象,提示可能存在其他机制影响着基因的表达与调控。人类基因组计划的完成揭示了在人类整个基因组序列中存在大量的非编码RNA,如microRNA(miRNA),它们并不翻译成蛋白质,而是通过抑制靶基因翻译或降解靶基因的RNA转录物在蛋白质合成中调控相关基因的功能。我们推测由于miRNA对靶基因表达的负调控作用可能导致蛋白质表达与mRNA表达不完全一致的现象,从而使疾病某一发展阶段的变化存在可逆性,使疾病的表现有轻型或隐匿现象。如果在IBS患者大肠黏膜组织miRNA和其靶基因的研究中发现与蛋白质表达差异相吻合的结果,将有助于推进IBS发病机制的研究进展,是研究IBS复杂机制新的切入点。近年来芯片技术和生物信息学方法的发展使高通量、高效率研究生物体全基因组和miRNA表达谱成为可行。本研究应用芯片技术研究IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和miRNA芯片表达谱,探讨IBS-D和UC中差异表达的基因和miRNA,应用生物信息学方法研究差异表达的靶向基因和miRNA,并对IBS-D差异表达基因进行生物学功能分类预测,以便为IBS-D及IBS-D与UC的分子机制乃至分子诊断等提供新的线索和依据。[材料与方法]对符合IBS-D和UC诊断标准的各20例及16例正常对照组大肠黏膜标本进行全基因组芯片扫描；对其中48例(IBS-D组16例,UC组17例,正常对照组15例)标本进行miRNA芯片扫描,对得到的芯片表达谱数据进行生物信息学分析。应用Illumina custom model、Mann-Whitney及t检验得到IBS-D、UC分别与正常对照组比较的差异积分和p值；靶基因筛选应用miRanda miRNA靶标预测软件;对IBS-D差异表达基因在NCBI Gene、Gene Ontology和OMIM数据库中进行检索,根据其生物学功能进行分类预测；聚类分析应用谱系聚类和SAM聚类法;miRNA分子分类应用Tclass分类法。[结果]1.获得了IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和microRNA表达谱；发现了在IBS-D组表达增强的基因123种,表达减弱的基因99种；表达增强的microRNA61种,表达减弱的microRNA78种。在UC组表达增强的基因1301种,表达减弱的基因1595种；表达增强的microRNA 33种,表达减弱的microRNA 35种。发现在两组均表达增强的基因5种,均表达减弱的基因17种,在IBS-D表达增强而UC表达减弱的基因15种,IBS-D表达减弱而UC表达增强的基因15种；在两组均表达增强的microRNA21种,均表达减弱的microRNA29种;2.发现了IBS-D和UC组差异表达基因及可能参与上述基因表达调控的microRNA; 3.对IBS-D组差异表达基因进行生物学功能分类预测,发现差异表达基因主要是与转录调控、能量代谢、细胞骨架等相关的基因；4.首次发现IBS-D的分子分型,一类以miR-634、miR-561、miR-33等表达增高为特征；另一类以miR-548、miR-489、miR-513等表达增高为特征；5.首次发现miR-100、miR-125a、miR-132、miR-25和miR-30a-3p 5种miRNAs联合检测可以高精度区分IBS-D和UC。[结论]1.应用芯片技术获得了IBS-D和UC大肠黏膜全基因组表达谱和microRNA表达谱,发现了两组的差异表达基因和miRNAs;2.应用生物信息学方法,发现了IBS-D和UC组差异表达的靶向基因及其相应的miRNAs;3.发现与预测IBS-D组差异表达的基因主要是与转录调控、能量代谢、细胞骨架等相关的基因。4.首次发现IBS-D的分子分型；5.首次发现IBS-D和UC的分子标志,可能用于二者的鉴别,其意义需进一步研究与证实。