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FOXO1是FOXO forkhead转录调控因子家族的一个成员，它在肌细胞的分化、代谢和增殖中都起到了重要的作用，能够显著的调节肌肉生长，尤其是在能量消耗性疾病中起到重要的作用，例如消耗性糖尿病。本课题拟将直接化学合成的模拟microRNA的小RNA分子(19-23nt)进行2’-O-甲基化和3’末端丁醇基多位点联合修饰，以期增强小RNA对靶序列的亲和力和对核酸内切酶及3’-外切酶的抗性，探索小RNA分子在肌肉萎缩疾病中的治疗作用。以FOXO1基因作为抑制的靶位点，在细胞水平、正常小鼠模型、相关疾病小鼠模型中选择能有效抑制FOXO1表达的小RNA分子，找到并确定能够进行临床实验的有效地抑制FOXO1基因的小RNA分子，为其临床治疗肌肉萎缩疾病提供理论基础。本研究利用新型修饰的寡核苷酸RNA的进行体内体外实验结果表明，它能够特异性的与目标基因FOXO1结合，显著抑制FOXO1基因的表达。主要表现在利用新策略修饰的寡核苷酸RNA在细胞水平、正常小鼠水平以及疾病小鼠模型水平上都能够降低FOXO1基因的表达。另外，Western Blotting和Real-Time PCR的结果表明，肌肉生长抑制素GDF-8基因和肌肉生长决定因子MyoD的表达量发生变化。首先将一些新型修饰的RNA寡核苷酸转染肌成纤维细胞C2C12，筛选得到有效的RNA寡核苷酸后，直接注射700μg的RNA寡核苷酸于正常小鼠模型和疾病小鼠模型S-180，结果显示这些新合成的靶向FOXO1的基因能够被有效的抑制，更为有趣的是，FOXO1的基因被抑制后直接导致了骨骼肌生长的有效增加。这个结果进一步的显示，FOXO1是肌肉生长的负调控因子。另外，进一步实验结果的显示，抑制螺旋结构的FOXO1的表达增加肌肉质量的同时，GDF-8基因和MyoD基因在mRNA水平和蛋白质水平上的表达都受到了显著的影响：其中GDF-8基因的表达得到了显著抑制，而MyoD的表达得到了相应得增加。将结果结合起来综合分析，可以得知，FOXO1是引起肌肉生长消耗和一些恶病子的关键原因。因此这个实验在病理上给了一个新的途径治疗肌肉萎缩疾病。