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研究背景弥漫性特发性骨质增生症(diffuse idiopathic skeletal hyperostosis, DISH)是一种主要累及脊柱尤其是胸椎,并影响韧带的脊柱退行性疾病。本病的病因未明,虽有家族发病的报道但少见,越来越多的资料显示骨代谢异常为本病的易患因素。miRNA(microRNA)是一些长度很短的非编码RNA,通过降低靶基因的稳定性或抑制其翻译水平来影响细胞的分化、增殖和凋亡。骨组织的发生、生长、代谢同样与miRNA有着密切的关联。与骨代谢相关的miRNA的表达水平变化都会引起骨质代谢异常,进而导致骨质疏松等骨疾病的发生miRNA分子广泛存在于正常人和不同种病人的血清和血浆中,并且随着生理状况、疾病的种类和病程的不同,miRNA分子在血清和血浆中存在的种类和数量将发生变化。差异表达的特异miRNA与疾病导致的异常代谢机制有关,因此,检测循环中的miRNA为疾病的诊断以及治疗提供潜在可能。DISH作为一种全身性疾病,其患者的骨密度较正常人增高,提示可能有相应的骨代谢异常参与疾病的发生。本研究首次通过检测DISH患者血清中与健康人群比较差异表达的miRNA,推测判断其在DISH发病机制中的作用,为DISH的血清水平的诊断、发病机制的研究及治疗提供新的思路。目的1.利用miRNA微阵列芯片技术筛选DISH患者与正常对照组间血清共同差异miRNAs。2.筛选DISH相关的niRNAs,利用生物信息学技术分析差异miRNA作用的靶基因,以及其与骨代谢相关信号通路,探讨其在DISH疾病中的发生、进展中作用,为探明miRNAs在调控DISH发生的机制方面提供理论指导和实验依据,探索miRNA在DISH诊断、干预治疗的临床意义。方法1.选择新确诊的DISH患者3例,健康志愿者3名作为研究对象。分别收集血清后,提取血清中总RNA。经质控检验合格后,利用miRNA微阵列芯片技术对DISH患者与健康对照组之间差异表达的miRNA进行筛选。筛选差异表达的miRNA的标准为：3例患者共同上调的Foldchange值>2,P<0.05；下调的Foldchange值<2,P<0.05。2.通过查询miRbase数据库对差异的：niRNA进行序列分析；通过查询Microcosm, Miranda和TargetScan三个数据库进行靶基因预测,结合目前已有DISH病因学研究成果,选取可能的目标niRNA。并对niRNA可能起作用的细胞间信号通路进行预测。结果1.标本经质控确认合格后,根据标准进行miRNA筛选。DISH患者血清同健康对照组比较,上调的miRNA有7个,分别为hsa-let-7f-1-3p, hsa-miR-223-3p, hsa-miRPlus-C1076, hsa-miR-296-5p, hsa-miR-4664-3p, hsa-miR-4667-3p及hsa-4miR-4783-3p。下调的有2个,分别为hsa-miR-1469, hsa-miR-3646。2.根据目前已知的DISH研究资料,同时根据对每个miRNA靶基因的预测,筛选出可能的共同差异表达的miRNA。上调的rniRNA中选择hsa-let-7f-1-3p, hsa-miR-223-3p, hsa-miR-296-5p。3.筛选出的miRNA进行靶基因预测,DISH患者血清中差异表达的miRNA可能与DISH相关的主要靶基因包括TGFBR1, ID1, ID4, BMPR2, SRF, JAG1, SMAD1等,这些靶基因涉及成骨细胞分化生长的多个细胞信号通路,如BMP信号通路,Wnt信号通路,Notch信号通路,MAPK信号通路,TGF-beta信号通路等。提示这些IniRNA可能参与DISH成骨骨化的发病机制。结论1本研究通过对DISH患者进行血清miRNA研究,初步发现DISH患者的血清1niRNA与健康对照组存在差异,并成功构建了DISH患者与健康对照组患者血清差异miRNA资料库；2利用生物信息学技术对共同差异表达的miRNA进行分析,结合现有研究成果,在DISH患者的血清中筛选出可能的目标miRNA,目标niRNA的靶基因及这些miRNA参与调控的细胞间信号传导通路均与骨代谢相关。3检测miRNA在DISH患者血清中的差异性表达有助于进一步研究DISH的发病机制,规避DISH风险降低治疗成本,为DISH在无创诊断、病情及治疗提供参考。