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研究背景: 川崎病(Kawasaki disease, KD)是一种主要发生在5岁以下的婴幼儿,以全身血管炎为主要病变急性自限性发热出疹性疾病。未经有效治疗的川崎病患儿约25%会并发冠状动脉瘤,并且可能影响成年后的血管病变。KD已在世界各地报道,并且近年来发病率逐年上升,已经成为发达国家小儿后天性心脏病的主要原因。目前KD的病因及发病机制仍然不明,诊断仍依赖于主要临床表现的鉴别及排除其他临床相似的疾病。微小RNA(microRNA,miRNA)是指真核生物中一类大小约为20 nt并具有调控功能的非编码RNA,miRNA参与调节细胞生命活动的各个环节,特定的 miRNA 缺少、过表达或者变异都可能导致细胞功能的异常。miRNA 主要通过调控转录后水平发挥作用,miRNA 与靶 mRNA 完全互补,则对靶mRNA进行剪切从而靶mRNA降解;miRNA与靶mRNA不完全互补,则对靶mRNA的翻译进行阻遏。近年来已有大量的研究报道miRNAs参与了各个疾病的病理生理过程,并已有用于治疗不同疾病的miRNA药物进入了临床试验阶段。然而川崎病相关miRNAs的研究却还处于起步阶段,其具体作用机制需要进一步的探究。 研究目的: 本研究利用我们之前送检的miRNA芯片筛选出在KD血清中具有明显差异表达的 miR-186,探讨其作为 KD 血清标志物的诊断意义,并检测其对内皮细胞损伤的影响,寻找靶基因并明确其在KD血管内皮损伤中的作用。 研究方法: 我们先用RT-qPCR技术验证miR-186在KD急性期组、KD恢复期组、正常儿童组及发热儿童组的血清中的表达量,确认 miR-186 在各组间的确存在表达差异,利用ROC曲线评估miR-186在KD急性期的诊断意义;用miR-186 mimic /inhibitor干预人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中miR-186的表达,用TUNEL法检测细胞凋亡;用Starbase、Targetscan 等网站进行生物信息学分析和靶基因预测,通过RT-qPCR和蛋白质印迹技术(western blot)及荧光素酶报告基因技术验证;用TGF-β1诱导细胞模型确认miR-186是通过其靶基因诱导血管内皮细胞凋亡并用蛋白印迹技术验证靶基因下游通路;采用KD血清刺激细胞模型研究细胞功能回复实验及靶基因和下游通路的变化。 研究结果: RT-qPCR 验证发现miR-186 在KD急性期患儿血清中表达水平明显高于正常儿童对照组(p< 0.001)及发热组(p< 0.001),且KD恢复期组miR-186表达水平有下降至正常水平的趋势(p< 0.01),差异均有统计学意义; ROC曲线结果提示miR-186在鉴别KD急性期与正常儿童及发热儿童中存在诊断价值,在与KD 恢复期的鉴别中也有一定的意义。干扰人脐静脉内皮细胞中 miR-186 的表达后检测细胞凋亡的影响发现,与单核苷酸对照(NC)组对比,上调miR-186表达可促进人脐静脉内皮细胞凋亡,差异具有统计学意义(p< 0.01)。生物信息学分析显示SMAD家族成员6(SMAD6)是miR-186的靶基因,并且RT-qPCR及蛋白质印迹技术实验均验证miR-186能抑制SMAD6的表达,同时荧光素酶报告基因技术也证实,共转染SMAD6 3’UTR质粒的细胞过表达miR-186时相对荧光素酶活性比NC组明显降低(p<0.001),而共转染SMAD6 3’UTR突变质粒的细胞相对荧光素酶活性与NC 组无显著差异。TGF-β1能够诱导人脐静脉内皮细胞凋亡,激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路;miR-186能够促进TGF-β1诱导下的细胞凋亡并且能够加强激活TGF-β1诱导的下游MAPK通路。与正常儿童血清培养人脐静脉内皮细胞比较,KD 血清刺激下会诱导人脐静脉内皮细胞凋亡,并且抑制SMAD6的表达及激活MAPK通路;而加了miR-186 inhibitor的KD血清能够上调SMAD6的表达并抑制MAPK通路的激活。 研究结论: (1) KD患者血清miR-186水平升高,且与正常儿童、发热儿童有显著差异,可作为KD诊断的生物学标志物。 (2)人脐静脉内皮细胞中过表达miR-186可促进其凋亡,研究表明miR-186能够抑制靶基因SMAD6从而激活TGF-β1诱导下的MAPK通路从而诱导内皮细胞凋亡,表明miR-186可能通过TGF / MAPK通路参与KD的血管内皮损伤过程。 (3)敲减KD血清中的miR-186能够回复KD血清刺激下的人脐静脉内皮细胞凋亡现象,并且能够上调SMAD6,抑制KD血清诱导激活的MAPK通路,表明敲减KD血清中的miR-186可减轻KD的血管内皮损伤,作为治疗KD的一种新方法。