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人体每天产生约1011个红细胞以满足机体输送氧气和二氧化碳,同时维持酸碱平衡等生理需求。红细胞生成异常将会导致镰刀型贫血症、地中海贫血症等严重危害人类健康的疾病。因此,对红细胞分化调控机制的研究极其重要。大部分红细胞生成于骨髓当中,骨髓中的造血干细胞经一系列分化并产生不同阶段细胞,最终脱核成为成熟红细胞。这一正常生理过程受到细胞微环境、染色质构象和活性、生长因子、转录调控因子、非编码RNA等诸多因素的调控,复杂而精密。MicroRNA(miRNA)是近年来研究较为热门的一类具有调控基因表达功能的非编码RNA。本文通过系统挖掘红细胞不同分化发育阶段红系母细胞的miRNA组学测序数据,探索miRNA调控红细胞分化的分子机制。最终确定7个具有潜在调控红细胞分化功能的miRNA.利用人脐血来源的CD34+造血干细胞体外红系分化.Hemin诱导的K562细胞红系分化、促红细胞生成素(EPO)诱导的TF-1细胞红系分化等细胞生物学实验研究结果,最终确定hsa-miR-200a为我们的研究对象。通过过表达miR-200a,我们发现无论是在红系K562还是在TF-1细胞中,miR-200a都能够抑制多个珠蛋白基因和红系调控因子GATA-1、KLF1的表达。利用EPO对TF-1细胞进行红系分化诱导,发现在红细胞分化过程中过表达miR-200a能够抑制珠蛋白基因表达、CD235a和CD71在细胞表面表达。过表达miR-200a的TF-1细胞在红系分化中血红蛋白浓度增长速率也显著慢于对照细胞。由此证实miR-200a能够抑制红系分化。此外,我们还利用Ion Proton测序平台对过表达niR-200a的TF-1细胞进行了转录组测序研究,功能聚类与调控网络等分析结果均进一步证实了miR-200a对红细胞分化的影响作用。为进一步明确miR-200a调控红细胞分化的分子机制,我们结合转录组数据和miRNA靶基因预测数据库来筛选miR-200a的候选靶基因。最终确定了PDCD4和THRB为miR-200a候选靶基因。通过对这两个候选靶基因表达的检测、双荧光素酶报告系统的分析和RISC-IP实验评估等,最终证实miR-200a靶向PDCD4和THRB的生物学作用。进一步,在K562细胞中对PDCD4和THRB分别进行了过表达和敲低处理,以研究两者的生物学功能。结果表明：过表达PDCD4或THRB能够促进珠蛋白和GATA-1、KLF1基因的表达：而敲低则相反。这一调控结果同miR-200a的调控效应可以相互印证。综上,我们从miRNA组学数据出发,首先明确潜在调控红细胞分化的miRNA。结合不同红系分化研究模型的功能实验与转录组学数据分析,证实了miR-200a具有调控红细胞分化的功能。进一步的机制研究表明,PDCD4和THRB是niR-200a的靶基因,且两者也具有调控红细胞分化的功能。由此,miR-200a可通过靶向PDCD4和THRB调控红细胞分化。