miRNAs在微重力环境所致的肌肉萎缩中的作用研究

微重力环境导致的肌肉萎缩是影响航天员在太空旅行中的运动能力和健康的主要因素之一。miRNAs通过抑制基因表达参与调控许多重要的生物学过程。研究表明，miRNA响应各种因素刺激，在肌肉发育和肌肉病变等生理和病理学过程发挥重要调控作用。本项目拟采用动物模型模拟失重环境，利用基因芯片等手段筛选出肌肉萎缩发病各阶段不同类型肌肉中表达显著变化的miRNAs，并采用生物信息学手段预测其靶基因并在细胞试验中予以验证，同时在细胞系中研究这些miRNA对于成肌细胞的增殖、凋亡、分化以及能量代谢的影响，最终通过在动物模型的肌肉局部过表达或者抑制相关的miRNA，检验其对于肌肉萎缩发病过程的影响。该项目的开展有助于从新的角度理解肌肉发育和肌肉病变的过程，相关机理的揭示也将为防治微重力环境导致的肌肉萎缩提供新的可能途径，为我国正在蓬勃发展的航天事业提供重要保证。

本项目旨在探索miRNA在微重力诱导的肌肉萎缩发病过程中的表达模式和作用，为防治肌肉萎缩提供思路。项目成功建立了肌肉萎缩和肌肉再生的小鼠模型，确定了该模型中萎缩程度最严重的肌肉为比目鱼肌；并系统研究了在肌肉萎缩和肌肉再生过程中比目鱼肌中miRNA的表达谱，确定了显著变化的miRNAs，回答了项目提出的关键问题。另一方面，我们也比较了酵解型和氧化型肌纤中miRNA的表达差异，并回溯了这些miRNA在肌肉所谓过程中的变化情况，建立了不同类型肌纤中miRNA的表达谱，将miRNA与肌肉能量代谢方式联系起来，提出了新的课题研究方向。此外，针对由于运动神经细胞功能缺失引起的肌萎缩性侧索硬化症（ALS）这一社会热点，我们启动了调控神经细胞信号的活性多肽的筛选和表达工作，将肌肉萎缩的防治拓展到上游信号层面。本项目的研究成果将有助于了解肌肉发育和肌肉病变的过程，为防治肌肉萎缩提供新的启示。