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背景及目的: 早期自然流产是妊娠常见不良结局之一,在临床确诊的妊娠中自然流产的发生率达15%左右,目前已知的造成自然流产的病因有很多,包括胚胎染色异常、感染、免疫缺陷等等;而其中仍然有约50%为以上是病因不明的自然流产。胎盘的正常发育是维持妊娠中胚胎存活和生长的必要条件之一,其生长和发育由一系列精密复杂的因素调控,当胎盘的生长发育中任一环节发生异常时常会导致妊娠相关疾病的发生。其中,滋养层细胞作为胎盘的主要组成部分,在胎盘发育过程中扮演重要角色,它参与了胚胎着床、启动胎盘形成、调控血管分化、内分泌以及免疫保护等过程,从而维持妊娠顺利进行。当滋养层细胞的发育或功能异常,则会导致胎盘的发育或功能的缺陷,引起早期妊娠失败等妊娠相关疾病的发生。因此,深入了解调控胎盘滋养层细胞的发育和功能的相关调节机制,阐明造成不明原因流产的因素以及可能参与不明原因流产发生的机制是非常有必要的,这将为解释妊娠相关疾病的发生提供重要理论支持。 自lncRNA被发现以来,越来越多的研究证实长链非编码RNA通过不同的分子机制参与调控多种基本生物过程,例如X染色体激活,基因组印记,细胞分化与增殖,细胞迁移以及细胞凋亡等。近年有关lncRNA与肿瘤形成及胚胎发育中的作用被广泛关注,目前已有的研究表明长链非编码RNA与妊娠相关疾病的发生密切相关,例如长链非编码RNA MEG3、MALAT、SPRY4-IT11等通过调控滋养层细胞功能参与子痫、胎儿宫内生长受限,流产等妊娠相关疾病的发生,由此可见长链非编码RNA可能是参与胎盘或滋养层细胞生长发育的重要调控因素。 因此,本课题采用长链非编码RNA芯片技术,以小鼠胎盘发育为模型,进行芯片检测和分析,筛选出在胎盘发育过程中差异表达的长链非编码RNA。通过芯片分析和筛选,本课题选取随胎盘发育时间逐渐高表达的lncRNA MEG8(Rian)为目标分子,进一步探讨其在人不明原因自然流产中以及胎盘滋养层细胞中的作用及机制。 方法: 1、以小鼠胎盘发育为模型,取小鼠胎盘发育的第6.5d,14.5d和19.5d的组织各3例,进行lncRNA和mRNA芯片检测。差异基因筛选条件为Fold change>2.0,P<0.05,初步筛选胎盘发育过程相关的差异表达基因。 2、对筛选出来的差异表达基因进行连续性趋势分析(STC),进一步筛选出胎盘发育过程中连续性上调表达和下调表达的基因,基于差异基因进行基因功能(GO)和信号通路(KEGG Pathway)分析,筛选胎盘发育过程中差异表达的GO-Term和信号通路以及其包含的基因。为了进一步筛选出胎盘发育相关的重要lncRNA,本课题结合基因组印记区,筛选出位于基因印记区的并且人鼠同源性较高的lncRNAs Rian(MEG8)为初步研究对象。 3、在人不明原因自然流产和人工流产绒毛组织中运用RT-PCR方法检测lncRNAMEG8(Rian)表达水平。以人早期滋养层细胞系HTR-8/Soven为研究对象,分别转染过表达质粒和小干扰RNA,探讨lncRNA MEG8对滋养层细胞的功能的影响。 4、运用DNA甲基化质谱方法,检测4对人绒毛样本(不明原因自然流产组VS人工流产组)中lncRNA MEG8启动子区甲基化水平,探讨其调控滋养层细胞的可能机制。 结果: 1、芯片结果显示胎盘发育过程中存在大量动态表达lncRNAs,经过筛选和分析发现胎盘发育过程中上调表达的lncRNA有2,407条,下调表达的有1,550条;上调表达的mRNA有1,396条,下调表达的有1,800条。 2、通过筛选和分析发现lncRNA Rian在胎盘发育过程中随胎盘发育时间表达量逐渐升高。其人的同源序列lncRNA MEG8(RIAN)在人不明原因自然流产绒毛组织中异常高表达。 3、在滋养层细胞系中上调表达MEG8发现细胞增殖和侵袭能力减弱,在滋养层细胞系中下调表达MEG8则结果相反。DNA甲基化检测结果显示,在不明原因自然流产绒毛组织中MEG8的启动子区存在异常甲基化。 结论: 1、胎盘发育过程中lncRNAs呈现动态的时空表达,lncRNAs在胎盘发育过程中起重要作用; 2、lncRNA MEG8参与调控早期滋养层细胞功能,其启动子区甲基化异常会造成滋养层细胞的功能缺陷,可能是早期不明原因自然流产发生的因素之一。