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目的本研究通过lncRNAs基因芯片技术,分析妊娠期糖尿病患者和正常孕妇对照组外周血差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)和m RNA水平。运用生物信息学技术,筛选与妊娠期糖尿病胰岛素信号通路密切相关的m RNA与lncRNAs,构建lncRNA-m RNA网络谱,并探讨GDM相关lncRNA在妊娠期糖尿病发生发展过程中可能发挥的作用。方法1.选取新诊断妊娠期糖尿病组及正常孕妇对照组外周血样各3例,分别记录基本资料,分离提取总RNA。2.采用Illumina Hiseq平台,通过lncRNAs基因芯片技术,对妊娠期糖尿病组(n=3)Vs对照组(n=3)进行测序,以差异倍数(FC值)大于1.2倍及小于0.83333倍,且P值小于0.05为标准,筛选差异基因。3.运用生物信息学分析,筛选与妊娠期糖尿病胰岛素信号通路密切相关且差异表达显著的m RNA与lncRNAs,构建lncRNA-m RNA共表达关系网络。从中筛选出几个GDM胰岛素信号通路相关的m RNA及lncRNA,进行妊娠期糖尿病组(n=3)Vs对照组(n=3)Q-PCR验证,并对相应的lncRNA进行生物信息学分析。4.选择候选lncRNARPL13P5,妊娠期糖尿病组(n=25)Vs正常孕妇组(n=17),进行扩增Q-PCR验证。5.收集两组研究者的孕前体重指数和葡萄糖耐量试验、空腹胰岛素,计算稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及稳态模型胰岛素分泌指数(HOMA-β%),了解胰岛素抵抗水平及胰岛β细胞功能。6.采用多元线性回归分析,lncRNARPL13P5与GDM胰岛素抵抗相关性。结果1.lncRNA基因芯片分析发现,妊娠期糖尿病组和对照组存在差异共表达7498个基因,其中上调基因3592个,下调基因3906个,差异表达lncRNA有1098个,其中上调609个,下调489个。2.妊娠期糖尿病患者外周血差异表达基因生物信息学分析:GO功能显示,GDM相关lncRNA主要参与机体细胞碳水化合物代谢、氨基酸代谢过程、调节GTPase活性、调控胰岛素样生长因子受体信号、调控胰岛素受体信号、胰腺β细胞增殖、T细胞凋亡过程等。KEGG分析显示,GDM相关lncRNA的m RNA转录本主要富集在PI3K/AKT信号通路、胰岛素信号通路、P53信号通路、m TOR信号通路、代谢通路、色氨酸代谢通路等。3.根据lncRNA-m RNA网络调控通路,选出与GDM胰岛素信号通路相关且差异表达显著的关键基因4个m RNA和6个lncRNA,分别为IGFBP4、TSC1、TSC2、TPH1及lncRNAERMP1、lncRNATSPAN32、lncRNAMRPL38、lncRNAAC215522.2、lncRNARPL13P5、lncRNASLC20A2。4.GDM胰岛素信号通路相关10个候选基因GDM组(n=3)Vs对照组(n=3)Q-PCR结果:GDM组6个候选lncRNA中lncRNA TSPAN32、lncRNA MRPL38表达显著高于对照组(P=0.0096、0.0371),P值小于0.05,有统计学意义。其他:lncRNA ERMP1、lncRNA AC215522.2、lncRNA RPL13P5、lncRNA SLC20A2表达高于对照组(P=0.0516、0.0840、0.0729、0.0538)。4个候选m RNA中有2个显著的表达差异,GDM组中TSC1、TSC2表达显著高于对照组(P=0.0014、0.0086),P值小于0.05,有统计学意义。其他:TPH1、IGFBP4表达于对照组无显著差异(P=0.523、0.289)。5.候选lncRNARPL13P5妊娠期糖尿病组(n=25)Vs对照组(n=17)扩增Q-PCR验证结果:GDM组与正常孕妇对照组lncRNARPL13P5表达有显著差异,在GDM患者外周血lncRNARPL13P5显著高表达,P值小于0.05,有统计学意义。GDM胰岛素抵抗过程中参与的危险因素进行多元线性回归分析发现,lncRNARPL13P5、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、胰岛β细胞功能均可参与到GDM胰岛素抵抗过程。生物信息学分析发现,lncRNARPL13P5共表达TSC2主要富集在胰岛素信号通路、PI3K-Akt信号通路,提示lncRNARPL13P5在GDM胰岛素抵抗过程起重要作用。结论1.GDM患者外周血中存在差异表达的lncRNA主要参与细胞碳水化合物代谢、氨基酸代谢过程、GTPase活性的调节、调控胰岛素样生长因子受体信号、调控胰岛素受体信号、胰腺β细胞增殖、T细胞凋亡等过程。GDM相关lncRNA的m RNA转录本主要富集在PI3K/AKT信号通路、胰岛素信号通路、P53信号通路、m TOR信号通路、代谢通路、色氨酸代谢等通路。2.lncRNARPL13P5通过PI3K-Akt信号通路、胰岛素信号通路与TSC2基因形成共表达网络,并参与GDM的病理性胰岛素抵抗过程,对GDM的发生有重要贡献。