胸腺是重要中枢免疫器官,是T细胞成熟和分化的重要场所。然而,绝大部分哺乳动物性成熟以后,胸腺会随着年龄的增长逐渐退化。研究表明胸腺微环境的破坏与胸腺的退化密切相关,而胸腺上皮细胞(Thymic epithelial cell,TEC)又是胸腺微环境的重要组成部分,TECs凋亡的增加和增殖能力的降低是胸腺微环境改变的重要因素。因此,有研究表明,促进TECs的增殖可以延缓胸腺的退化甚至可以促进退化的胸腺再生。事实上,在许多哺乳动物中,年龄相关性胸腺退化至少部分归因于性成熟后类固醇类激素分泌增加,而雌激素作为最主要的类固醇激素,有研究证实,雌激素诱导性成熟后胸腺的退化,且在胸腺上皮细胞存在雌激素受体,并认为胸腺上皮细胞的增殖和功能与胸腺上皮细胞对性激素的敏感性密切相关。最近几年,关于长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)研究逐渐兴起,lncRNA是一类转录本长度超过200 nt的RNA分子,它们本身并不编码蛋白,而是以RNA的形式在多种层面上(表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等)调控基因的表达水平。但是,在TECs细胞内关于17β-雌二醇(E2)调节的lncRNAs的表达对TECs增殖的影响尚未见报道。鉴于E2、TECs、lncRNAs在胸腺组织内所扮演的重要角色,推测TECs中E2调控的lncRNAs的表达可能对细胞的增殖功能具有重要的调节作用,从而调节胸腺的退化。本研究以小鼠胸腺上皮细胞系(Medullary thymic epithelial cell line 1,MTEC1)为研究对象,探讨E2处理MTEC1后差异表达的lncRNAs对MTEC1细胞增殖能力的影响及其作用机制。本研究先用不同浓度的E2(1、10、25、50 nmol/L)处理MTEC1细胞不同的时间(6、12、24、48 h),采用CCK-8法、EdU掺入法、流式细胞术、高通量测序(RNA-seq)、实时荧光定量PCR、分子克隆、过表达等方法,探寻E2的最佳处理条件,检测E2对细胞活力和细胞周期的影响,基于高通量测序数据,进行MTEC1细胞内差异lncRNAs的表达谱分析,筛选出目标分子lncRNA-Gm12840,研究lncRNA-Gm12840对MTEC1细胞增殖的影响及其功能,研究结果如下:(1)E2可以显著降低MTEC1细胞的活性,并且呈时间和剂量依赖性,综合E2的毒副作用的考量,筛选出E2最佳处理条件为50 nmol/L的E2处理MTEC1细胞24h。(2)流式细胞术检测结果显示,E2处理MTEC1细胞后细胞发生了明显的G2期阻滞,因此证实E2能够抑制MTEC1细胞的增殖。(3)高通量测序结果显示,以P<0.05作为差异基因筛选的阈值,满足条件的差异表达lncRNAs共有962个,上调的有335个,下调的有627个;通过进一步分析,满足P<0.05,│log2│≥1筛选标准的显著性差异表达的lncRNAs共有537,其中上调的有202个,下调的有335个。GO功能显著性富集分析结果显示共有395个显著性富集的GO terms(P<0.05),这些显著性富集的GO terms有许多与细胞增殖,细胞周期,细胞凋亡等相关。KEGG富集性分析显示,共有16条显著性富集的KEGG pathway(P<0.05),其中Jak-STAT信号通路、核糖体(ribosome)、细胞因子-细胞因子受体相互作用(cytokine-cytokine receptor interaction)、自身免疫性甲状腺疾病(autoimmune thyroid disease)、蛋白运输(protein export)、蛋白酶体(proteasome)和自噬调节(regulation of autophagy)这几条信号通路参与细胞增殖,新陈代谢以及细胞自稳态调节。(4)LncRNA-Gm12840的过表达,能够显著增强MTEC1细胞的活力和增殖活性,通过调节细胞周期相关基因的表达变化从而发挥调控MTEC1细胞周期进程的作用。结论:E2可以显著降低MTEC1细胞的活性,阻滞细胞于G2期;lncRNA表达谱分析结果表明,差异表达的lncRNAs对MTEC1细胞增殖功能的影响可能通过Jak-STAT、细胞因子-细胞因子受体相互作用等信号通路发挥作用;lncRNA-Gm12840重组质粒的过表达结果表明,lncRNA-Gm12840能够显著增强MTEC1细胞的活力,并且可以调节细胞周期相关基因的表达变化。总的来说,本研究为探寻lncRNA与胸腺上皮细胞增殖之间的关系提供了新的方向。