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背景糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy）是糖尿病微血管并发症,是终末期肾功能衰竭（end-stage renal disease,ESRD）的首要原因。糖尿病肾病的特点是几乎所有肾脏实质都发生一系列超微结构改变,包括肾小球、肾小管肥大、基底膜增厚、系膜扩张、肾小球硬化和肾小管间质纤维化等。既往研究多集中在肾小球病变,肾小管损伤易被忽视。随着研究深入,越来越认识到肾小管在糖尿病肾病发病机制中具有重要作用。研究表明,肾小管损伤导致氧化应激、缺氧、慢性炎症以及纤维化等改变,进而影响肾小球滤过功能,因此二者损伤会相互促进、加重肾脏功能恶化,共同推动DN的发生发展。因此,研究高糖下近端肾小管上皮细胞功能改变及其对肾脏损伤的具体机制有重大意义。长链非编码RNA（long non-coding RNA,lnc RNA）是近年来发现的不具蛋白编码能力的RNA,其长度大于200nt,与众多疾病发生发展密切相关。最初,人们认为lnc RNA是不具有生物学功能的转录“垃圾”,然而近年研究表明,lnc RNA的表达具有组织、细胞、时空特异性,能够从表观遗传学水平、转录水平、转录后水平调控生命活动。大量研究发现,lnc RNA与糖尿病发生发展密切相关。刘等人发现lnc RNA-MALATl在糖尿病动物视网膜内表达升高,通过影响MALATl的表达,可显著改善视网膜功能。王等通过敲除肾小球系膜细胞lnc RNA-PVT1基因,分析其细胞外基质（extracellular matrixc,ECM）蛋白及其调控因子的表达水平,发现敲除lnc RNA-PVT1能够降低细胞外基质蛋白表达水平,从而推断lnc RNA-PVT1可以促进糖尿病肾病的发生发展。然而,lnc RNA与糖尿病肾脏疾病,尤其是在肾小管中的研究尚少。因此,本研究拟通过lnc RNA芯片技术,筛选高糖培养人近端肾小管上皮细胞中表达异常的lnc RNAs、m RNAs,并进行生物信息学分析及初步机制探索,为下一步深入探究糖尿病肾病发病机制奠定基础。目的本研究拟通过芯片技术,构建高糖与正常糖培养的人近端肾小管上皮细胞（HK-2细胞）长链非编码RNA表达谱,进一步利用生物信息学分析,寻找潜在的靶分子、传导通路、生物学效应等,并依据芯片数据提供的信息进行初步验证,为糖尿病肾病的临床治疗提供潜在的诊断标志物及靶点,并初步探索其机制。方法人近端肾小管上皮细胞（HK-2细胞）用无血清正常糖浓度培养基同步化处理细胞24h,换用含10%胎牛血清的正常糖（5.6 mmol/L）和高糖（25mmol/L）培养基培养48小时后,取对数生长期细胞用于lnc RNAs芯片的检测。采用Arraystar人类Lnc RNA芯片V4.0芯片,包括40,173个Lnc RNAs和20,730个蛋白质编码转录本,检测正常糖组（5.6mmol/L,n=3）与高糖组（25mmol/L,n=3）HK-2细胞内差异表达的lnc RNAs和m RNAs,构建差异表达谱。对差异m RNAs进行GO分析、KEGG Pathway分析,于临床样本水平、细胞水平对部分差异表达lnc RNAs、m RNAs及相关通路指标进行实时荧光定量PCR验证,并对lnc RNA（NR022011）及其相关基因TXNIP在高糖下HK-2细胞纤维化损伤机制进行初步探讨。结果1.高糖组HK-2细胞与正常糖组HK-2细胞相比,表达变化的lnc RNAs共有数千条,其中表达上调的lnc RNAs有1356条,表达下调的lnc RNAs有978条,且变化倍数均大于2倍（P<0.05）。与正常组相比,差异表达的m RNAs共有2056条,其中上调有1201条,下调有855条,且变化倍数均大于2倍（P<0.05）。2.对差异表达的m RNAs进行GO分析显示,生物学过程主要集中在应答反应、细胞应激、细胞表面受体调节、细胞代谢、周期、染色质组装、DNA复制等过程;分子功能主要集中在DNA结合、钙、铁离子调节、蛋白结合、转录因子结合等方面。KEGG Pathway分析显示,基因调控主要集中在1型糖尿病代谢途径、MAPK通路、ECM受体通路、FOXO通路、炎症通路、氧化还原调节通路、细胞周期、RNA转运等代谢途径。3.实时荧光定量PCR验证部分差异表达的lnc RNAs,细胞水平验证结果显示:TCONS00014969、NR022011、T379873、T183728于高糖组HK-2细胞内表达升高,ENST00000602697、NR026949、T256378表达下降;临床标本肾脏组织结果显示:TCONS00014969、NR022011在糖尿病患者肾脏组织内表达升高,T379873、ENST00000602697、NR026949在糖尿病患者肾脏组织内表达降低且差异均具有统计学意义。4.Lnc RNA（NR022011）随不同糖浓度及时间在HK-2细胞内表达上调,初步探索其作用机制,结果显示:Lnc RNA（NR022011）无蛋白编码能力,符合长链非编码RNA研究的基本条件。荧光原位杂交进一步证实lnc RNA（NR022011）主要定位于细胞浆中。Western blot和实时荧光定量PCR结果显示各组细胞中lnc RNA（NR022011）及TXNIP表达变化:高糖处理的HK-2细胞内lnc RNA（NR022011）和TXNIP表达升高,TXNIP升高抑制TRX蛋白表达,增加FN、Col IV蛋白表达,进一步过表达或干扰lnc RNA（NR022011）表达,发现TXNIP、FN、Col IV m RNA及蛋白表达均升高/下降,TRXm RNA及蛋白表达下降/升高。结论1高糖培养的HK-2细胞,lnc RNAs表达谱发生了显著变化。2 lnc RNA（NR022011）可能经TXNIP参与高糖致肾小管上皮细胞纤维化损伤过程。