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背景和目的溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis, UC)一种病因尚不十分清楚的慢性非特异性肠道炎症性疾病,将成为我国消化系统常见病。溃疡性结肠炎相关结直肠癌(Ulcerative colitis related colorectal cancer, UCRCC)为其最主要的并发症之一。对UC疾病活动度和癌变及时准确的评估对改善病人预后有很大的帮助。目前这方面的评估主要依赖内镜检查,尚缺乏较理想的实验室评价指标。本研究拟在UC患者和小鼠模型中初步探索MicroRNA(miRNA)在UC活动度评估和癌变监测中的应用。第一部分UC疾病活动度和癌变监测相关血清miRNAs初探方法实验分组1.UC疾病活动度相关：预试验-重度组(30例重度UC)vs对照组(30例无疾病对照)：验证实验-重度验证组(64例重度UC)vs轻度验证组(44例轻度UC)vs对照组(60例无疾病对照)。2.UC癌变监测相关：根据病程将UC患者分为长病程组(病程≥5年,n=39)vs短病程组(病程<5年,n=64)；根据疾病严重程度再分亚组为重度长病程组(n=24)vs重度短病程组(n=40)、轻度长病程组(n=15)vs轻度短病程组(n=29)。候选miRNAs miR-21,31,126,192,19a,224,155,150。miRNAs筛选1.UC疾病活动度相关：应用qRT-PCR技术,在预试验中对8种候选miRNAs进行筛选,对差异表达的miRNAs在验证实验中进一步验证。用危险因素分析法对筛选后的miRNA在验证实验中检验其对疾病活动度评估效力。2.UC癌变监测相关：方法同1,根据病程分组对候选miRNAs表达变化进行统计分析;在重度和轻度UC患者中分别进行亚组分析；对年龄与miR-2、miR-126进行相关性分析。结果1.UC疾病活动度相关：①miR-21在重度验证组较轻度验证组和对照组表达升高,分别为2.19倍,3.14倍(P<0.001):miR-21在轻度验证组较对照组表达有升高趋势,为1.44倍(P=0.47)。②miR-126在重度验证组较轻度验证组和对照组表达升高,分别为2.63倍,2.55倍(P<0.001)；miR-126在轻度验证组较对照组表达无显著统计学差异(P=0.52)。③miR-21和miR-126联合在(重度验证组vs对照组)评估中特异性为90.0%,阳性预测值为84.6%,在(重度验证组vs轻度验证组)评估中特异性为82.1%,阳性预测值为85.7%。2.UC癌变监测相关：①miR-21在长病程组较短病程组表达升高,为2倍(P<0.05)；在重度和轻度UC亚组分析示：其在重度长病程组较重度短病程组表达升高2.14倍(P<0.05),在轻度中相应组表达升高1.82倍(P=0.12)；miR-21血清表达量同UC患者年龄无显著相关性(P=0.266)。②miR-126在长病程组较短病程组表达呈增高趋势,为1.68倍(P=0.16)；在重度和轻度UC亚组分析示：其在重度长病程组较重度短病程组表达升高2.23倍(P<0.05),在轻度相应组中无统计学差异(P=0.86)。miR-126血清表达量同UC患者年龄无显著相关性(P=0.233)。结论1.miR.21和miR-126血清表达水平同UC疾病活动相关,呈高表达,且miR-21表达水平随UC疾病活动度有梯度变化。2.miR-21与miR-126对(重度验证组vs对照组)和(重度验证组vs轻度验证组)的联合评估效力具有较高的特异性和阳性预测值,提示血清miRNAs联合使用是潜在反映疾病活动度的理想实验室指标。3.miR-21和miR-126表达水平同UC病程相关,随病程呈增高趋势,结合2者表达水平与UC患者年龄无显著相关性,提示miR-21及miR-126血清表达水平可能同UC癌变相关；亚组分析结果提示miR-21和miR-126随病程血清表达变化在重度UC中更为显著,进一步支持这一可能。第二部分niRNAs及对应靶nRNA在小鼠UC和UCRCC模型肠组织表达关联性和可能作用机制初探方法实验分组1.miRN A相关：对照组(9例正常小鼠)vs炎症组(10例DSS诱导UC小鼠)vs癌变组(10例DSS/AOM诱导UCRCC小鼠)。2.mRNA相关：对照组(6例正常小鼠)vs炎症组(7例DSS诱导UC小鼠)vs癌变组(7例DSS/AOM诱导UCRCC小鼠)。候选miRNAs及靶mRNA:1.miRNA第一部分中差异表达的血清miRNAs,miR-21和miR-126.2.靶mRNA PDCD4和Rhob(miR-21靶mRNA),NFKBIA(miR-126靶mRNA).miRNAs及miRNA表达水平检测应用qRT-PCR技术分别在对照组、炎症组、癌变组肠组织中检测候选miRNAs和靶mRNA表达变化,并结合文献初步探讨彼此关联性和在UC. UCRCC发生发展中可能作用机制。结果1. miRNA相关：①miR-21在炎症组、癌变组表达量较对照组均升高,为9.24.倍(P<0.05)和7.24倍(P<0.01),在炎症组和癌变组之间无显著统计学差异(P=0.75)。②miR-126在炎症组、癌变组表达量较对照组均升高,为6.08倍(p<0.05)和6.91倍(P<0.05),在炎症组、癌变组之间无显著统计学差异(P=-0.88)；③小鼠肠组织病理切片提示癌变组成瘤且粘膜炎症较炎症组明显减轻。2 mRNA相关：①miR-21靶mRNA-PDCD4表达量在对照组较炎症组表达降低,为0.60(P=0.14),对照组较癌变组表达升高,为2.3倍(P<0.01),在炎症组较癌变组表达升高,为3.83倍(P<0.01)。②miR-21靶mRNA-Rhob表达量在对照组较炎症组和癌变组呈增高趋势,分别为1.43倍(P=0.17)和1.51倍(P=0.06),在癌变组较炎症组无显著统计学差异(P=0.77)。③miR-126靶mRNA-NFKBIA表达量在对照组较炎症组和癌变组均高表达,分别为17.35倍(P<0.001)和19.02倍(P<0.001),在癌变组和炎症组之间无统计学显著性差异(P=0.85)。结论1. miR-21 和 miR-126在小鼠肠组织表达水平同UC炎症相关,呈高表达,与人血清中变化趋势一致。2.miR-21和miR-126在癌变组表达量较炎症组均无统计学差异,结合病理切片结果,提示miR-21和miR-126可能同UCRCC相关,呈表达升高。3. PDCD4在癌变组表达变化与miR-21相反,结合其生物效应,初步提示miR-21可能通过下调PDCD4抑制细胞凋亡从而促进UCRCC发生。对于PDCD4在炎症组表达上调这一结果,仍需进一步探究。4.Rhob在癌变组和炎症组表达变化同miR-21相反,结合其生物效应,初步提示miR-21可能通过下调Rhob表达,破坏肠组织紧密连接促进UC发生,影响细胞迁移促进UCRCC发生。5. NFKBIA在癌变组与炎症组中表达变化同miR-126相反,结合其生物效应,初步提示miR-126可能通过下调NFKBIA,激活NF-κB通路介导UC和UCRCC的发生。全文总结1. miR-21、miR-126血清和肠组织表达变化可能对UC疾病活动和癌变具有提示作用。2.血清niRNAs联合检测可能是潜在的反映疾病活动度的理想实验室指标。3. miR-21和miR-126在UC和UCRCC肠组织中可能通过分别抑制Rhob.PDCD4 (miR-21),NFKBIA(miR-126)表达以发挥致病作用。