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研究背景及目的:结节病是一种病因不明的多系统炎症性疾病,其特征是非干酪样上皮样肉芽肿性病变（淋巴细胞,巨噬细胞,上皮样细胞和巨细胞的聚集体）。典型的临床特征包括双侧肺门淋巴结病变,肺部浸润以及眼和皮肤病变,少数患者也可以出现神经和心脏受累表现。目前关于结节病发病机制研究虽然有个别报道,但研究不深入,尚处于探索阶段。目前大部分患者诊断仍需要通过排除法、及有创性操作获得病理组织以明确结节病诊断。因其病因不明确,故目前仍然缺乏真正有效的治疗方案。此外,由于缺乏对疾病进程的可靠监测指标,结节病的疗程尚无非常明确的标准。综上,研究结节病的发病机制、寻找诊断及预后判断标志物是亟需解决的重要难题。转移RNA（tRNA）是经典非编码RNA（non-codingRNA,ncRNA）。在性激素、低氧和其他压力应激条件下,tRNA被剪接成一系列小分子核酸片段,这些小分子核酸片段为t RF和tiRNA,合称为tsRNA。t RF是长度为14-35nt的非编码单链RNA,通常源自tRNA的5’端或3’端。tiRNA又称为半tRNA,是相关核酸酶在tRNA的反密码子环处剪切形成。随着近年来分子生物技术进步,研究者们应用转录组学高通量测序等方法,我们发现tsRNA在多种生物学过程中发挥重要功能,tsRNA可充当信号分子和基因表达调节剂,参与肿瘤,代谢性、神经系统等多种疾病的调控。。为了研究结节病与tRNA衍生片段（tsRNA）的相关性,我们拟用转录组学高通量测序检测结节病血清tsRNA表达谱,利用转录组学高通量测序技术获得具有差异表达的tsRNA分子,并利用实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR）方法进一步验证tsRNA分子在结节病血清中表达差异。同时我们将tsRNA与临床资料进行相关性分析,以期发现tsRNA在临床诊断与预后判断的价值。为了进一步分析tsRNA的分子机制,我们应用生物信息学技术预测该分子靶向的mRNA,初步探讨tsRNA以及靶mRNA在结节病发生发展中的作用。选取2019年2月至2019年9月于吉林大学第二医院呼吸与危重症科明确诊断结节病患者入组结节病组,同时选取健康体检者入组对照组,留取患者及健康对照组血清样本。应用高通量测序技术对结节病患者及对照组血清中tsRNA表达谱进行分析,通过R软件对数据进行处理及分析,得到差异表达的tsRNA分子。应用qRT-PCR验证差异tsRNA在结节病及对照组血清样本的表达水平。将差异tsRNA表达含量与临床特征进行相关性分析,同时,利用生物信息学分析目的tsRNA作用的靶mRNA,对靶mRNA进行基因功能富集分析,构建蛋白质相互作用网络,并使用Cytoscape软件进行模块分析通过受试者工作特征曲线（ROC曲线）以及tsRNA与目的基因相互作用模型预测结节病中可能存在的关键（Hub）基因。结果:1.高通量测序共检出8种亚型,360个差异表达的tsRNA,按照|log FC|>1.5和P值<0.05来统计,其中上调的tsRNA为4个,下调为9个,两组间无明显差异表达的tsRNA为347个。2.在结节病患者血清中验证tsRNA表达水平,tiRNA-Glu-TTC-001表达含量（0.062±0.021比0.114±0.043）、tiRNA-Lys-CTT-003表达含量（1.380±0.858比3.440±1.994）、tRF-Ser-TGA-007表达含量（19.280±6.812比39.115±14.073）下降,表达量与高通量测序结果一致,表达含量较健康对照组均下降,且表达差异均具有统计学意义,验证相关上调tsRNA均无统计学意义。3.对tiRNA-Glu-TTC-001、tiRNA-Lys-CTT-003以及t RF-Ser-TGA-007进行临床特征的相关性分析,年龄大于50岁的患者tiRNA-Glu-TTC-001和tiRNA-Lys-CTT-003表达含量更低,且二者表达含量与年龄均呈负相关;累及系统大于等于2个患者血清tiRNA-GluTTC-001和tiRNA-Lys-CTT-003表达含量更低,且tiRNA-Lys-CTT-003与累及系统数量均呈线性负相关;tRF-Ser-TGA-007在低钙血症患者血清中表达含量下降,且tRF-Ser-TGA-007与血清钙离子水平呈显著线性正相关;风湿系列异常的结节病患者血清中tiRNA-LysCTT-003表达含量降低。以上差异均具有统计学意义。4.对tiRNA-Glu-TTC-001、tiRNA-Lys-CTT-003以及t RF-Ser-TGA-007进行生物信息学分析,预测其相关靶mRNA,tiRNA-Glu-TTC-001可靶向到637个靶mRNA;tiRNA-LysCTT-003可以靶向到111个靶mRNA;t RF-Ser-TGA-007可以靶向到39个靶mRNA。基于预测的靶基因进行GO和KEGG途径分析显示,差异tsRNA富集到生物途径集中于趋化因子信号通路、cAMP信号通路、逆行性内啡肽信号传导、FoxO信号通路等。5.将目的tsRNA靶mRNA进行PPI网络构建,并利用Cytoscape软件进行可视化分析,分别得到目的tsRNA各自10个Hub基因。方法:6.将所得到的Hub基因利用GEO数据库进行血清学验证,绘制ROC曲线,评估Hub基因对于结节病的诊断价值,得到tiRNA-Glu-TTC-001所关联的hub基因APP、PRKACB以及ARRB2的AUC大于0.7,分别为0.707、0.728以及0.714。tRF-Ser-TGA-007所关联的hub基因NR5A1和MNDA大于0.7,分别为0.712和0.726。同时利用RNAhybrid软件将tiRNA-Glu-TTC-001与APP、PRKACB以及ARRB2构建碱基互补配对模型,将tRFSer-TGA-007差异与NR5A1构建碱基互补配对模型。结论:1.结节病患者与健康对照组血清间tsRNA表达谱存在差异。2.tiRNA-Glu-TTC-001、tiRNA-Lys-CTT-003和t RF-Ser-TGA-007在结节病血清中表达水平下降,且与临床指标相关。3.在结节病患者中,APP、PRKACB、ARRB2以及NR5A1可能经免疫炎症等相关通路,参与结节病的发生发展,可作为结节病生物标志物,为其诊断、治疗及预后提供了相关的研究思路。