[研究背景]种植体周围炎是指种植体周围以软组织感染和周围骨质吸收为特征的炎症性疾病。然而,目前有关种植体周围炎的发病机制尚未彻底明确。随着高通量测序技术的发展,转录组学研究方法的应用为研究疾病的机制提供了新的思路。这提示我们可从转录组学研究的角度来进一步探讨种植体周围炎的发病机制。[目的]通过研究种植体周围炎病变软组织mRNA、miRNA的基因组表达谱,构建miRNA-mRNA共表达网络,探索种植体周围炎与免疫相关的潜在启动因素,并初步筛选出关键基因及潜在的调控miRNA,为后续种植体周围炎机制的进一步研究提供思路和方向。[方法]1、收集就诊于广西医科大学附属口腔医院种植科的种植体周围炎患者病变软组织及健康患者软组织样本。将经质量检测合格的总RNA分别建立mRNA、miRNA文库进行下一步的PCR片段扩增,再使用Illumina Hiseq平台对质控合格的样本文库进行2×150的双端测序。2、通过测序获得的mRNA、miRNA差异基因表达谱,行差异表达基因(DEGs和miDEGs)的筛选、GO功能富集分析、KEGG通路富集分析、蛋白质相互作用网络分析、关键基因的筛选及网络功能模块分析,并作进一步的miRNA-mRNA差异基因的联合分析。[结果]1、mRNA差异表达基因分析结果(1)本次测序共获得1949个差异表达mRNA(上调861个,下调1088个)。(2)GO功能富集分析分别从生物学过程(BP)、细胞组成(CC)、分子功能(MF)三个方面描述基因产物参与的生物学过程、功能定位信息及其所执行的功能。结果显示,上调的DEGs主要参与对细菌来源分子的反应、细胞粘附和免疫反应等生物学过程,细胞外间隙、内质网腔等细胞组成,及细胞因子活化、过氧化物酶(POD)活化等分子功能;下调的DEGs主要参与皮肤发育、表皮发育、组织发育等生物学过程,质膜的固有成分、含胶原的细胞外基质等细胞组成及离子跨膜转运体活化等分子功能。(3)KEGG通路富集分析可用于确定特定基因组中涉及到的生化代谢及信号途径。结果显示,上调的DEGs主要参与细胞因子及其受体相互作用、金黄色葡萄球菌感染、破骨细胞分化和趋化因子等与免疫相关的信号通路;下调的DEGs主要参与昼夜节律、转化生长因子-β信号通路等6条信号通路。(4)通过构建蛋白质互作网络共获得1398个节点,1537个蛋白对。本研究初步筛选出6个与种植体周围炎发生相关的候选基因是GNGT2、GNG7、C3、PPBP、IL6、HSP90B。其中,GNGT2、GNG7、C3、PPBP 均聚类在网络功能模块分析的模块1中参与免疫应答相关生物学过程,而IL6、HSP90B均聚类在模块6中参与骨重塑调控及骨吸收的生物学过程。2、miRNA差异表达基因分析结果(1)本次测序共获得204个miDEGs(上调114个,下调90个)。(2)miRNA靶基因GO功能富集分析结果显示,上调的靶基因主要富集在ERK1/ERK2的级联调控、细胞间粘附等与免疫相关的生物学过程;下调的靶基因主要富集在生物学过程的调控、细胞分化等生物学过程。(3)KEGG通路富集分析结果显示,上调的靶基因显著富集在与免疫、炎症相关的信号通路主要是溶酶体、自然杀伤细胞介导的细胞毒性及破骨细胞分化通路;下调的靶基因主要富集在与癌症相关的信号通路。(4)通过富集分析筛选出可能与种植体周围炎发生有关的潜在调控miRNA 是 miR-3679-5p、miR-508-5p。3、miRNA-mRNA联合分析(1)共得到142对miRNA-mRNA,其中,miRNA有50个,被富集到的mRNA有109个。(2)miR-4446-3p是整个网络的重心,可能通过反向调控其靶基因FGFR2抑制种植体周围成骨。[结论]1、GNGT2、GNG7、C3、PPBP、IL6 和 HSP90B 6 个显著上调的差异表达基因可能与种植体周围炎发生相关。2、miR-4446-3p、miR-3679-5p、miR-508-5p 可能与种植体周围炎的发生机制有关。