研究背景海拔2500m以上的地区称为医学意义上的高原,我国高原的面积占国土陆地总面积的33%以上,并且有漫长的边境线位于高原之上。由于地势高而具有空气稀薄、氧分压低、紫外线强烈、高寒等气候特点。随着我国西部大开发的战略实施,越来越多的人群进入高原工作、学习、旅游、生活。人体进入高原后会引起头痛、全身乏力等急性高原反应,通常人们会通过一系列代偿反应来适应高原环境。当低海拔地区的人群进入高原环境后机体通过建立缺氧-习服机制逐渐适应高原缺氧环境。多数人进入高原后,经过几天或者几周建立一系列缺氧-习服机制,使机体内部代谢水平与外界环境取得了统一,逐渐适应高原缺氧环境,达到充分习服。但约10%的人群经过一段时间的习服后,仍不能达到有效的习服而导致慢性高原疾病的发生,对初入高原人群的健康安全构成一定的影响。因此,研究高原低氧环境对机体的影响将有利于高原世居人群和日益增多的移居人群健康,为拓宽人类生存空间以及高原地区经济发展具有深远的现实意义。研究指出缺氧会破坏机体内环境平衡的稳态,尤其是胚胎在遭受长期缺氧的刺激后,会导致各种各样的畸形和疾病,先天性心脏病(Congenital Heart Disease,CHD)就是其中之一。CHD是在人类胚胎发育时期(在怀孕初期2-3个月内),由于心脏及大血管的形成障碍从而引起的局部解剖结构异常,或是出生后因自动关闭的通道未能闭合(在胎儿属于正常现象)的心脏病变。目前大多认为是环境因素与遗传因素相互作用的结果。CHD是世界上最常见的先天畸形之一,也是引起婴幼儿死亡的首要病因。孕妇长期居于高海拔环境会导致胎儿长期慢性缺氧,而胎儿宫内缺氧又是发生CHD的一个十分重要的诱因。国内外对于机体的缺氧适应机制从分子水平、细胞水平及组织水平进行了大量研究工作。随着分子生物学发展,缺氧作用下的蛋白质、基因变化日益受到重视。高原病发病机制和人体缺氧适应的物质基础已经成为当代生命科学研究的新热点。Micro RNA(miRNA)是一类在科学研究工作中新发现的非编码的内源性小单链RNA分子,长度约为22个核苷酸,是基因表达的转录后调控因子,主要作用是通过诱导靶基因沉默参与转录后水平的基因表达调控。单个micro RNA已经被证明可以调节多个基因的表达。相反,单个基因的表达可以被多个micro RNA调控。micro RNA与靶m RNA形成不完全互补配对,所以一个micro RNA就可以有多个靶向基因,而多个micro RNA也可以共同调节同一靶向基因,在人体中形成精密而复杂的调控网络。所以机体中一个micro RNA的错误表达会导致大量蛋白质的错误表达。目前越来越多的研究发现显示micro RNA参与调控着许多重要的生物学反应过程,如生长发育、细胞凋亡、细胞增殖、血管生成和增生等。特定micro RNA的表达在很大程度上取决于组织和细胞的类型,机体代谢情况以及疾病的状态。自从发现micro RNA存在于血液循环中以来,它们作为新的生物标志物被国内外学者广泛研究,主要集中在micro RNA的功能及作用机制研究和micro RNA与疾病的相关性研究两方面。大量证据表明micro RNA在许多心血管疾病的发病机制中发挥作用,已经被确定为与多种心血管疾病相关的复杂生物过程的关键调控因子相关,包括左心室肥厚、缺血性心脏病、心力衰竭、高血压和心律失常等。micro RNA作为新的生物标志物被研究,尤其是在急性心肌梗死(AMI)和心力衰竭。虽然目前还没有更确凿的证据表明micro RNA在AMI诊断方面能够超过传统的生物标志物,如心肌肌钙蛋白,但micro RNA有潜力补充现有的风险预测模型,并作为AMI预后有价值的标志物。目前,关于micro RNA的研究方法已经比较成熟,近年来关于micro RNA的研究主要集中在micro RNA的功能及作用机制研究和micro RNA与疾病的相关性研究上。高通量测序可以发现未知的micro RNA,至今人类中大约700种micro RNA被克隆并测序验证,而且人类基因组中预计的micro RNA基因数目高达1000种。近年来国内外大量研究发现,细胞内的micro RNA可以通过主动分泌或者被动释放的方式进入机体外周循环,且能抵抗RNA酶的降解,从而能稳定存在细胞外液中,包括各种体液、血清、血浆等。临床中血液标本相对于组织标本更容易获取,加之血清或血浆中的micro RNA相对稳定的特点使得它有望成为肿瘤或其它疾病理想且非创伤性的生物标志物。目前,许多国内外学者就循环的micro RNA用于肿瘤相关疾病、心血管系统疾病、肝胆系统疾病等的诊断开展了许多研究,证实了在机体中不同的micro RNA用于不同疾病生物标志物的可能性。目的对移居高原大鼠子代主要脏器的发育状况进行观察,分析移居高原大鼠子代心脏组织形态学改变,结合世居藏族正常新生儿与藏族CHD患儿micro RNA对比,进行血清micro RNA表达谱分析,找出与正常对照组差异表达的micro RNA,初步探讨其作为鉴别先天性心脏病的分子标志物的价值和临床意义,评估micro RNA用于先天性心脏病筛查的前景,并且为进一步阐明先天性心脏病的发病机制提供可靠的实验依据。为高原地区的开发、发展提供优生优育和无痛、有效的先进诊疗手段。方法1.将24只(18只雌鼠,6只雄鼠)8周龄wistar大鼠平均分为高原组和平原组,每组12只(9只雌鼠,3只雄鼠)按3:1雌雄比例合笼受孕,所有孕鼠均自然分娩。比较高原组和平原组子代大鼠出生后的第1天、第30天、第60天体重及心、肝、脾、肺、肾、脑的脏器指数,取心脏组织做HE染色检测病理学变化。2.收集CHD患儿以及正常对照组血清,每个样本均为2ml,交由北京中康博生物科技公司使用昂飞的micro RNA芯片进行的人的micro RNA检测,寻找两组表达差异的micro RNA。结果1.各组孕鼠饮食正常,无早产和死亡现象。2.高原组与平原组子代大鼠出生率基本一致,平均每窝产子代大鼠分别为:11-15只和12-17只,共计产仔分别为:109只和122只。3.高原组子代大鼠出生第1天体重低于平原组,分别为6.20±0.77g,6.60±0.90g(p<0.05),第30天和第60天两组间体重无差异。4.高原组与平原组子代大鼠体重增长分别为:3.87g·d-1,4.18g·d-1(p>0.05)。5.高原组和平原组部分子代大鼠出现活动度低、厌食现象。6.子代大鼠出生第1天,第30天、第60天肝、脾、肺、肾、脑的脏器指数两组间比较无统计学差异(p>0.05)。除第1天和第30天外,高原组第60天心脏指数(0.76±0.11)高于平原组(0.61±0.01)(p<0.05)。7.高原组子代大鼠心肌组织的HE染色可见心肌间质内有炎性细胞的浸润,心肌细胞结构被破坏,细胞核消失,细胞质溶解,均质红染,部分心肌纤维呈不规则断裂,心肌间隙扩大,小动脉玻璃样变。8.患病组与正常组比较初步筛查结果显示上调的基因有21个,下调的基因有24个。结论1.高原组子代大鼠出生第1天体重低于平原组,提示高原缺氧环境可能影响了胎儿的生长发育。2.子代大鼠出生第1天,第30天、第60天肝、脾、肺、肾、脑的脏器指数两组间比较无统计学差异(p>0.05)。除第1天和第30天外,高原组子代大鼠出生后第60天心脏指数高于平原组(p<0.05)。第60天时心脏指数增大,说明子代大鼠心脏可能存在缺氧的病理改变,这是因为孕鼠移居高原后,长期受缺氧因素的刺激导致仔鼠心功能在成长过程中表现出异常,心脏代偿性增大。3.高原组子代大鼠心肌间质内有炎症细胞的浸润,心肌细胞结构破坏,细胞核消失,胞质有溶解,均质红染,部分心肌纤维呈不规则断裂,心肌间隙扩大,小动脉玻璃样变。提示子代大鼠心脏确实存在缺氧的改变,这可能跟孕鼠移居高原后,受缺氧刺激导致子代大鼠出生后出现心脏损伤有关。4.CHD患病组与正常组比较血清miRNAs表达有差异。