微小RNA基因多态性与煤工尘肺遗传易感性及其机制的研究

煤工尘肺是由于长期吸入煤尘和/或矽尘而引起的肺组织纤维化,病理特征为成纤维细胞增殖和细胞外基质在肺内沉积过多。其发生和发展涉及到大量细胞因子及其相关基因的复杂网络调控。微小RNA(miRNA)在体内参与调控各种生理和病理活动，包括发育、细胞分化、凋亡及肿瘤的增生等。本研究前期第一阶段的病例-对照研究中发现miRNA基因单核苷酸多态性（SNPs）与煤工尘肺易感性有关，拟通过第二阶段的病例-对照研究，进一步扩大样本比较煤工尘肺病例组和对照组之间各miRNA基因SNPs的分布频率，分析其与煤工尘肺易感性的关系；探讨基因型与尘肺临床表型相关性及可能存在的基因-环境交互作用；进一步从用细胞模型研究候选miRNA基因SNPs对miRNA基因表达以及对靶基因转录后翻译调控的影响及其分子机制。为进一步阐明miRNA基因参与煤工尘肺发生发展的可能生物学机制，并为今后煤工尘肺的个体化预防和治疗提供理论依据。

尘肺病纤维化的发生发展涉及到大量细胞因子及其相关基因的复杂网络调控。miRNA是一类内源性的18-24核苷酸长度的非编码RNA。研究发现miRNA在体内参与调控各种生理和病理活动，估计miRNA调控着人类大约30%基因。本课题组通过病例-对照研究了miRNA单核苷酸多态性与煤工尘肺易感性，首次报道了miR-149基因上的rs3392832多态性可以改变煤工尘肺的危险性。用测序法对壹期、贰期和叁期煤工尘肺病人和对照的血清miRNA表达谱进行了研究，与对照比较发现miR-222、miR-149和miR-193a-5p明显下调，而miR-18a*和671-3p明显上调，其结果属于国内外首次报道。基于前两部分研究，课题组选择miR-149进行进一步的研究，用两种软件预测miR-149调控的靶基因，发现miR-149可能负调控IL-6。IL-6是一种Th2型细胞因子，它能够增加胶原蛋白聚集、抑制细胞外基质分解、刺激成纤维细胞的增殖等，在纤维结缔组织形成及平滑肌增生中起重要作用。因此，我们提出miR-149是否通过调节IL-6表达而影响SiO2诱导的肺纤维？首先，对A549细胞转染miR-149相似物后，IL-6蛋白的表达水平下降，转染miR-149抑制剂后，IL-6蛋白的表达水平则增高，提示IL-6是miR-149作用的靶标。然后，用不同浓度的SiO2粉尘处理A549及HBE细胞，发现粉尘浓度与IL-6表达增加存在明显的剂量-效应关系；粉尘处理A549和HBE细胞后IL-6表达也存在明显的时间效应关系，而这两种细胞在暴露粉尘后miR-149的表达水平是降低的。提示粉尘可通过降低miR-149的生成而负调控A549和HBE细胞生成IL-6。为了探究miR-149与IL-6在SiO2粉尘刺激诱导肺纤维化组织中的表达关系，建立了SiO2诱导的小鼠肺纤维化模型，分别在气管灌注SiO2后的第1、第2及第4周末处理小鼠，发现而SiO2处理小鼠肺组织内miR-149的表达水平皆下调0.5倍以上，而同组小鼠肺组织内IL-6蛋白表达水平明显上调。提示miR-149可能通过负调控IL-6表达来影响矽肺的发生与发展。目前没有看到相关报道。该研究结果为进一步从整体动物水平干预miR-149（缺失和高表达）来影响矽肺的发生发展研究奠定了理论基础。