海南黎族和汉族循环血miRNA差异表达及对比在COPD发病机制中意义的研究

The occurrence and the development of COPD may be correlated with some abnormal genetic regulations. Recent studies reveal that multiple genetic expressions are affected by miRNA, which is directly involved in the regulation of cellular proliferation, differeciation and apoptosis by translation inhibition or degradation of the target gene mRNA. Based on the previous studies, the new project will be using miRNA chips, real time PCR(qPCR) and other techniques to detect the expression profiles and analyze the differences of microRNA(miRNA) in the plasma of COPD patients and normal subjects from Li and Han ethnic group of Hainan province. The influence of smoking and other factors in plasma miRNAs expression of COPD will also be studied. The above effort combing with biostatastics analysis may provide new clues for the mechanism of COPD, which may have very important theoretical and clinical significances.

慢性阻塞性肺疾病（COPD）的发生、发展可能与某些基因的调控异常有关，近年的研究发现多种基因的表达受microRNA(miRNA) 的影响，后者通过对靶基因mRNA的翻译抑制或降解，直接参与调控细胞增殖、分化与凋亡等多种生理、病理过程，可能在COPD的发病机制中起重要作用。本课题在以往研究的基础上采用miRNA芯片、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）等技术，检测海南黎族和汉族中的正常人之间、不同种群COPD患者之间、COPD患者与正常人之间外周循环血中miRNA的表达谱发布及差异情况，以及性别、吸烟等因素对正常人和COPD患者miRNA表达的影响等。通过对黎族和汉族外周循环血中miRNA表达差异的对比研究，结合生物信息分析法，为COPD发病机制研究寻找新的切入点，对进一步阐明COPD的发病机制可能有着重要的理论意义和临床意义。

本课题利用海南黎族特有的民族资源，采用miRNA芯片、qRT-PCR等分子生物学方法，测定海南黎族及汉族正常人和COPD患者目前已知的1000余个miRNA在外周循环血中的表达谱及差异并进行对比研究，结果显示：（1）miRNA芯片扫描与分析结果初步发现18个miRNA位点有差异表达，经统计学分析最终确定13个miRNAs可能在COPD发生中可能起作用；（2）进一步利用qRT-PCR对实验中差异的13个miRNAs进行单个个体验证，经72例临床样本验证发现在黎族COPD人群中存在7个差异表达的miRNAs，而在汉族COPD人群中仅存在一个差异表达的miRNAs，提示存在可能存在民族间差异；（3）选择hsa-miR-146b-5p、hsa-miR-141-3p、hsa-miR-186-5p与hsa-miR-196b-5p等4个差异表达的miRNAs，在人肺成纤维细胞进行了转染以进一步验证，发现mir-146b、mir-141促进细胞增殖，抑制凋亡减少；mir-186抑制细胞增殖，促进凋亡。而对mir-186的深入研究证实其可抑制人肺成纤维细胞细胞增殖，促进其凋亡，mir-186还可与HIF1A 3'UTR区结合，抑制其蛋白表达；（4）BMI、年龄、家庭收入、烟龄等为汉族和黎族人群中COPD患者循环血miRNA差异表达的主要风险因素。.本研究首次初步揭示了海南黎族和汉族中种族内、种族间外周循环血miRNA表达谱存在差异；海南黎族和汉族正常人及COPD患者外周循环血miRNA表达情况存在差异；miRNA表达异常与吸烟及其它环境因素的交互作用对COPD发病具有一定的影响。mir-186表达增高可能在COPD中起重要作用，可抑制人肺成纤维细胞细胞增殖，促进其凋亡，可能通过调控HIF1A的表达来实现并影响下游信号关键信号通路，从而参与COPD的发生发展。我们的研究首次从种族方面揭示海南黎、汉族COPD病人外周血miRNAs表达变化及差异性的类型以及相关影响因素，将进一步丰富我国生物资源基因库，也将为海南少数民族黎族COPD的防治提供了科学的数据及依据。同时我们还筛选出了有差异表达的miRNAs并进行了验证，不仅为COPD的发病机制研究提供了新的切入点，也将为以后深入的研究提供了科学的依据。