目的:心房颤动（房颤）是临床最常见的心律失常之一,发病率随年龄的增长而增加。房颤可以引起心悸,胸闷等不适,也可以导致心力衰竭,增加了卒中甚至死亡的风险。为了缓解患者症状,改善心脏功能,降低卒中及死亡风险,人们在过去几十年中不断研究与探索房颤发生与维持的机制。然而,药物治疗、内科导管消融、外科迷宫手术均未取得理想效果,这是源于对房颤发生机制的不明确。代谢组学研究发现,在房颤患者中,代谢相关蛋白分子表达改变,说明在房颤病理中能量代谢改变发挥了作用。线粒体转录因子A（TFAM）由细胞核编码后,转运至线粒体内发挥作用。人类的TFAM基因定位于10q21,编码一个25kDa大小的蛋白质分子,属于以弯曲、缠绕、伸展和结合为特征的高速涌动蛋白家族成员之一。TFAM含有两个串联的HMG结构域和一个C端结构。HMG结构域可以结合DNA,并将其弯曲,缠绕和展开。TFAM的C端尾巴可与TFB1M/TFB2M结合,亦能特异性地结合启动子上游的识别序列从而激活转录。TFAM对线粒体DNA的调控导致了其对线粒体基因表达的调控,影响了氧化呼吸链13个必需亚基的基因表达,从而影响ATP生成。文献报道,TFAM含量及功能的异常影响了肿瘤细胞的增殖,参与了神经退行性改变及心衰、心肌病等心血管疾病的病理生理变化过程。但是,TFAM在房颤心肌组织中的表达及功能未见报道。长链非编码RNA是指长度不小于200个核苷酸的非编码RNA,不具备蛋白质编码的能力,但却是一类普遍存在的具有重要作用的生物大分子,在疾病的发生发展过程中发挥着重要的作用。据报道,长链非编码RNA的异常表达参与了胃癌,乳腺癌,甲状腺癌等癌症的发生,也参与了阿尔兹海默症等神经系统病变,同样影响了心肌肥厚,心肌细胞自噬、凋亡,心脏纤维化的进程。有研究表明,房颤发生时,同样伴随着长链非编码RNA的异常表达。我们通过基因芯片数据库筛选出差异表达的长链非编码RNA LINC01018,其在房颤组织中的表达较窦性心律组织中表达降低了约4倍。然而,LINC01018在房颤中的具体功能及发挥作用的机制并不明确。本文旨在研究LINC01018在房颤组织及窦性心律组织中的表达及其在心肌细胞中发挥的功能。论证LINC01018可以通过调控TFAM蛋白表达影响心肌细胞中能量生成,并进一步解释LINC01018调控TFAM的具体机制。方法:1.收集2017年6月至2019年5月在中国医科大学附属第一医院心脏外科手术切除的40例房颤患者左心耳组织及20例非房颤患者左心耳组织并且统计相关的临床资料。2.利用RT-qPCR和Western Blot检测组织样本中TFAM的表达。应用免疫组织化学检测TFAM在细胞中的分布及表达,并计算平均光密度值,利用卡方检验分析房颤组织中TFAM的表达与临床资料之间的关系。并利用Pearson相关分析TFAM与临床资料的相关性。3.利用ATP检测试剂盒检测组织样本中ATP含量,并应用RT-qPCR和Western Blot检测组织样本中与ATP生成相关蛋白的影响。4.应用芯片数据库筛选房颤组织和非房颤组织中差异表达的长链非编码RNA,并应用生物信息学软件预测microRNAs。5.应用RT-qPCR检测组织样本中LINC01018和miR-199a-3p的表达水平。6.培养原代心肌细胞,并建立快速起搏细胞模型。7.应用RT-qPCR检测非起搏心肌细胞和快速起搏心肌细胞中LINC01018和miR-199a-3p的表达水平。并应用双荧光素酶报告基因实验验证LINC01018和miR-199a-3p的直接结合关系。利用RT-qPCR和Western Blot检测非起搏心肌细胞和快速起搏心肌细胞中TFAM的表达。利用ATP检测试剂盒检测非起搏心肌细胞和快速起搏心肌细胞中ATP含量,并应用RT-q PCR和Western Blot检测非起搏心肌细胞和快速起搏心肌细胞中与ATP生成相关蛋白的影响。8.细胞转染LINC01018后,应用RTqPCR检测转染效率。检测LINC01018对miR-199a-3p和TFAM表达水平的影响。利用ATP检测试剂盒检测LINC01018对ATP含量的影响,并应用Western Blot检测LINC01018对ATP生成相关蛋白的影响。9.细胞转染miR-199a-3p后,应用RTqPCR检测转染效率。应用RT-q PCR和Western Blot检测miR-199a-3p对TFAM表达水平的影响。利用ATP检测试剂盒检测mi R-199a-3p对ATP含量的影响,并应用Western Blot检测miR-199a-3p对ATP生成相关蛋白的影响。10.细胞转染TFAM后,应用RT-qPCR检测转染效率。应用ATP检测试剂盒检测TFAM对ATP含量的影响,并应用Western Blot检测TFAM对ATP生成相关蛋白的影响。11.在快速起搏心肌细胞中共转染LINC01018过表达质粒和miR-199a-3p mimic后,检测各组TFAM蛋白含量,ATP含量及TP生成相关蛋白含量。12.在非起搏心肌细胞中共转染si-LINC01018和miR-199a-3p inhibitor后,检测各组TFAM蛋白含量,ATP含量及ATP生成相关蛋白含量。结果:1.与窦性心律组织相比,房颤组织中ATP含量降低;与非起搏心肌细胞相比,快速起搏心肌细胞中ATP含量降低。2.窦性心律组织中线粒体形态规整,嵴结构整齐地排列于线粒体内膜。而房颤心律组织中,线粒体肿胀,形态不规则,嵴结构消失。3.与窦性心律组织相比,房颤组织中与ATP生成相关的MT-ND1和MTCO1表达降低,而NDUFS1和COX6C表达无明显变化。与非起搏心肌细胞相比,快速起搏心肌细胞中MT-ND1和MT-CO1表达降低,而NDUFS1和COX6C表达无明显变化。4.TFAM在房颤组织中的表达明显低于窦性心律组织中的表达,其在房颤组织中的表达与年龄、房颤病史和左心房内径呈负相关。5.TFAM在快速起搏心肌细胞中的表达明显低于非起搏心肌细胞中的表达。过表达TFAM能够增加ATP含量及MT-ND1和MT-CO1的表达水平。下调TFAM能够降低ATP含量及MTND1和MT-CO1的表达水平。6.miR-199a-3p在房颤组织中的表达明显高于窦性心律组织中的表达。7.mi R-199a-3p在快速起搏心肌细胞中的表达明显高于非起搏心肌细胞中的表达。下调miR-199a-3p能够增加TFAM的mRNA和蛋白水平。下调miR-199a-3p能够增加ATP含量及MT-ND1和MT-CO1的表达水平。上调miR-199a-3p能够降低TFAM的mRNA和蛋白水平。上调mi R-199a-3p能够降低ATP含量及MT-ND1和MT-CO1的表达水平。8.LINC01018在房颤组织中的表达明显低于窦性心律组织中的表达。9.LINC01018在快速起搏心肌细胞中的表达明显低于非起搏心肌细胞中的表达。过表达LINC01018能够降低mi R-199a-3p的表达水平。过表达LINC01018能够增加TFAM的m RNA和蛋白水平。过表达LINC01018能够增加ATP含量及MT-ND1和MT-CO1的表达水平。下调LINC01018能够增加miR-199a-3p的表达水平。下调LINC01018能够降低TFAM的mRNA和蛋白水平。下调LINC01018能够降低ATP含量及MT-ND1和MT-CO1的表达水平。10.下调miR-199a-3p能够部分恢复si-LINC01018对心肌细胞能量产生的抑制作用。11.双荧光素酶报告基因表明,LINC01018能和mi R-199a-3p直接结合,LINC01018能够通过竞争性结合miR-199a-3p调控TFAM的表达,影响心肌细胞中ATP生成。结论:1.ATP含量在房颤组织和快速起搏心肌细胞中低表达。2.TFAM在房颤组织中低表达,TFAM水平与年龄,房颤病史,左心房内径之间存在负相关。3.TFAM在快速起搏心肌细胞中低表达。上调TFAM的表达,能够增加快速起搏心肌细胞ATP生成。4.LINC01018在房颤组织和快速起搏心肌细胞中低表达。上调LINC01018的表达,能够增加快速起搏心肌细胞ATP生成。5.LINC01018通过竞争性结合miR-199a-3p调控TFAM的表达,影响心肌细胞中ATP生成。