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目的:肌酐的局限性以及AKI病程发展的快速性导致肌酐难以在AKI的早期发生变化并警示临床工作者。因此探寻AKI早期诊断的生物标志物是临床工作者的目标。microRNAs(miRNAs)在机体内具有不易降解、反应敏锐等特点,是生物标志物的良好选择,可作用于靶基因降低其稳定性或翻译的有效性。因此本研究的目的之一即为探索AKI病程中miRNA的表达谱,及有差异者可否作为AKI的诊断标志物。本研究的目的之二即为探索差异表达的miRNA在AKI病程中的功能角色。方法:本研究构建了缺血再灌注(I/R)致AKI的大鼠动物模型,通过肌酐水平及肾损伤标志物的检测确保造模成功。收集大鼠不同时间点尿液、肾皮质标本,进行miRNA的高通量分析,定量PCR验证芯片结果的可靠性。前瞻性入选心脏外科拟行心脏大手术患者,采集临床信息,测术前至术后72hrs肌酐水平,收集患者尿液,分析既往所报道的肾损伤标志物NGAL、KIM-1的表达情况,并分析候选miRNA的表达情况。接下来利用人肾小管上皮细胞(HK2)构建了低氧-复氧细胞模型,外源性调节microRNA-30c-5p的表达,采用流式细胞术、TUNEL(TdT-mediated dUTP NickEnd Labeling,末端脱氧核苷酸转移酶标记法)染色、Western Blot观察该miRNA在低氧-复氧所致的凋亡过程中的功能及作用机制。结果:第一部分结果显示,I/R组的大鼠肌酐水平明显增高,病理损伤显著,术后6hrs即出现小管间质炎性浸润、组织变性坏死等等。尿液中筛选出71条miRNA,有3个及以上的时间点出现显著差异,并且差异倍数大于2倍。同样筛选标准下,肾皮质中筛选出19条miRNA。本研究的第二部分结果发现,心脏外科术后患者并发AKI者达38%(27例)。和Non-AKI组相比较,AKI组中microRNA-30c-5p、microRNA-192-5p及microRNA-378a-3p皆出现升高,前二者有统计学意义。与NGAL及KIM-1等肾损伤标志物相比较,microRNA-30c-5p的诊断效能更优。本研究的第三部分结果显示,低氧复氧细胞模型中,上调microRNA-30c-5p的表达后,细胞凋亡水平显著降低,凋亡相关蛋白的表达也降低,且可以稳定低氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,低氧诱导因子1α)的表达。使用siRNA敲低HIF1α,同时上调microRNA-30c-5p的表达则无上述作用。经数据库预测SOCS3(Suppressor of cytokine signaling,细胞因子信号抑制物-3)可能是HIF1α的靶基因,双荧光素酶报告基因实验(Luciferase)验证了这一假设。用siRNA敲低SOCS3后,HIF1α的蛋白水平增高,而过表达SOCS3后,HIF1α的水平变化不明显。降低SOCS3的水平后,细胞凋亡水平也明显降低,而在过表达该蛋白之后出现相反趋势。凋亡相关蛋白也呈现相应变化。提示我们SOCS3的上调可以抑制HIF1α的表达,且会增加细胞凋亡水平。结论:miRNA在I/R致AKI模型中尿液和肾皮质中皆有差异表达,经AKI人群验证,microRNA-30c-5p可能成为AKI的新的早期诊断标志物。且该miRNA的上调可以保护细胞减轻低氧-复氧过程中的损伤,降低凋亡水平。而这一保护作用是通过该miRNA作用于靶基因SOCS3,从而减轻SOCS3对HIF1α的抑制作用,达到microRNA-30c-5p稳定HIF1α蛋白的目的。