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[目 的]慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)的发生发展除了受多种环境影响外,更多的是受到遗传因素影响,本研究利用基因芯片对COPD患者外周血lncRNA及mRNA表达谱进行检测,构建COPD患者的lncRNA及mRNA差异表达谱。通过生物信息学技术,预测差异表达的lncRNA及其靶基因的生物学功能,同时应用RT-qPCR验证筛选出的lncRNA及其靶mRNA表达水平,探讨COPD发病过程中可能涉及的分子机制。[方法]我们选择了 2017年1月在昆明医科大学第一附属医院呼吸科收住院的3例吸烟的COPD患者作为实验组,对照组选择肺功能检测正常的3例健康吸烟志愿者。收集所有受试者的清晨空腹静脉血。通过人微阵列技术检测了有吸烟史的COPD患者(n=3)健康对照组(n=3)血液中lncRNAs和mRNAs的差异表达。然后利用基因本体论(GO)分析和基因组百科全书(KEGG)途径,对差异表达的lncRNAs和mRNAs进行分析,以发现差异表达的基因可能参与的生物学通路。接着,我们收集了 2017年1月至12月在昆明医科大学第一附属医院呼吸科住院的有吸烟史的COPD患者以及体检肺功能正常的吸烟健康者各50例清晨空腹血液标本,利用RT-qPCR法进一步验证前期芯片中lncRNA及mRNA的表达水平。而后收集了吸烟COPD合并肺癌的远癌组织,及未患COPD的气胸肺组织各 5 例,进一步在组织水平对 lncRNA rp11-521C20.3 和 BMF(Bcl-2 modifying factor)的表达情况进行验证。[结果]通过微阵列技术,发现COPD患者及健康吸烟者外周血中存在大量表达差异的lncRNA和mRNA,两组共有3359个lncRNAs表达差异,其中1995个lncRNAs在copd中表达上调,1364个lncRNAs表达下调;mRNA芯片检测结果提示共有175个mRNA在COPD组与对照组之间的表达差异具有统计学意义,其中上调的有147种,下调的有28种。通过生物信息学分析提示表达差异的mRNA主要参与COPD的多种生物学过程,主要包括炎症、代谢等。差异倍数较大且可能与COPD发生、发展相关的mRNA有7种,包括:BMF、TRIM13、PDE4B、MYL-9、PFKFB3、ARIH2、CLEC2B 等,在 lncRNA-mRNA 位置对应表中进行搜索,最终仅获得与BMF基因位置上有反义关系的lncRNA rp11-521C20.3,可能在BMF的基因转录和翻译上有重要作用。通过50例人外周血进行qRT-PCR验证后显示,RP11-521C20.3在吸烟COPD组中相对表达量(COPD组2^-△CT=0.357)低于吸烟健康对照组的相对表达量(对照组2^-△CT=1),即RP11-521C20.3在COPD组中表达下调。BMF在吸烟COPD组中相对表达量(COPD组2^-△CT=1.924)高于对照组的相对表达量(对照组2^-△CT=1),即mRNA在COPD组中表达上调。故lncR-RP11-521C20.3、BMF的相对表达水平在病例组与对照组之间差异有统计学意义(P<0.05)。采用qRT-PCR验证两组患者肺组织中lncR-RP11-521C20.3和BMF的表达量,结果显示COPD组BMF在肺组织中的mRNA表达量高于对照组,而与其有位置关系的lncRNA RP11-521C20.3下调,并且两组的BMF和lncR-RP11-521C20.3表达量差异有统计学意义(P<0.05)。进一步验证了前期基因芯片结果。[结 论]微阵列基因芯片分析表明,有吸烟史的COPD患者与健康吸烟者相比,外周血中存在差异表达的lncRNA与mRNA。其中lncR-RP11-521C 20.3表达降低,与其位置邻近的促凋亡基因BMF表达增高。通过生物信息学方法预测lncR-RP11-521C20.3的靶基因可能是与凋亡密切相关的BMF,进而对COPD患者血及肺组织采用QPCR验证lncR-RP11-521C20.3和BMF的表达量,证实了前期结果,提示lncR-RP11-521C20.3可能在COPD的凋亡中起重要作用,为COPD的防治提供新证据。