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背景心力衰竭是各种心脏疾病发展的严重阶段，及时手术治疗是冠心病、心脏瓣膜病等所致心力衰竭患者延长生命、改善预后的关键，但这类患者更易发生围术期心肌缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury, IRI），给麻醉安全和患者生命都带来严重威胁。本课题组发现经典的心肌保护措施缺氧预处理（Hypoxicpreconditioning, HPC）对心力衰竭心肌细胞缺氧再给氧损伤（Hypoxia-reoxygenationinjury, HR injury）的保护作用消失而吗啡预处理（Morphine preconditioning, MPC）的保护作用仍存在，其机制尚待阐明。MicroRNA(miRNA)是近年来新发现的一类小分子非编码RNA，参与调控心肌缺血再灌注损伤、缺血预处理的保护作用、心衰发展、阿片药理作用等多个过程，但miRNA是否介导MPC保护心衰心肌细胞缺氧再给氧损伤目前尚未见报道。本研究利用微阵列分析技术探索MPC对心力衰竭大鼠心肌细胞microRNA (miRNA)表达谱的影响并预测分析miRNA的靶基因及其功能。方法选择健康成年雄性SD大鼠，尾静脉注射阿霉素制备慢性心力衰竭模型，分离心室肌细胞，制备心肌细胞MPC及HR损伤模型，本课题实验分为两部分完成。实验一，miRNA芯片筛选。心室肌细胞随机分为3组：正常对照组（nCON）、心衰对照组（fCON）、心衰吗啡预处理组（fMPC）。各组处理后即刻收集细胞，提取总RNA行芯片分析检测miRNA表达谱的变化，重点比较fCON和fMPC组间差异表达的miRNA；TargetScan、miRanda软件预测差异表达miRNA的靶基因，GO（基因功能）和KEGG Pathway（信号通路）分析靶基因功能，构建miRNA-基因网络调控图，识别可能的核心miRNA及靶基因。实时定量PCR（quantitiverealtime PCR, qRT-PCR）法验证芯片结果。实验二，根据生物信息学分析结果，选择miR-133b-5p为目的miRNA，进一步检测其靶基因Fas在心衰心肌细胞HR损伤中的表达变化及预处理的干预作用。正常和心衰心肌细胞分离后，分为4组：正常对照组（nCON）、心衰对照组（fCON）、心衰缺氧再给氧组（fHR）、心衰吗啡预处理组（fMPC+HR）。各组处理完毕后收集细胞提取RNA及蛋白，行qRT-PCR和Western blot检测靶基因Fas mRNA和蛋白表达水平。结果1. miRNA芯片分析结果miRNA芯片分析显示，与nCON组比较，fCON组有5个miRNA上调7个miRNA下调；与fCON组比较，fMPC组有8个miRNA上调10个miRNA下调（p<0.01，信号值>500）。其中miR-133b-5p、miR-6216、miR-664-1-5p、let7e-5p等miRNA发生了显著改变（Fold change>2）。miR-133b-5p在心衰心肌细胞（fCON vs. nCON）中显著下调，而经MPC处理后miR-133b-5p表达水平增加（fMPC vs. fCON）；miR-6216，let7e-5p在心衰心肌细胞中均显著上调，但经MPC处理后表达水平降低。miR-664-1-5p在心衰过程中差异无显著性，而fMPC处理后其表达显著下调。2.靶基因生物信息学分析GO及KEGG Pathway分析发现fMPC诱导差异表达的miRNA所调控的靶基因主要与凋亡、钙稳态、MAPK信号通路等功能有关。miRNA-gene-network发现miR-133b-5p及Fas可能是介导凋亡的核心miRNA和靶基因，并发现Fas的3’UTR区域含有miR-133b-5p的特异性结合位点。3. qRT-PCR验证芯片结果qRT-PCR结果显示在nCON、fCON、fMPC三组中miR-133b-5p、miR-6216及let7e-5p的表达水平和变化趋势与miRNA芯片分析结果一致。4. miR-133b-5p的靶基因Fas在心衰心肌细胞HR损伤中的表达及MPC的干预作用qRT-PCR结果显示，与nCON组比较，fCON组Fas mRNA表达增加，与fCON比较，fHR组Fas mRNA表达下调，而fMPC+HR组较之fHR组则进一步下调（p<0.01）；Western blot结果显示，与nCON组比较，fCON组Fas蛋白表达亦显著增加，不同于mRNA表达，fHR组与fCON组比较Fas蛋白表达进一步增加，而fMPC+HR组较之fHR组则降低（p<0.01）。从各组Fas蛋白表达的变化趋势，我们发现miR-133b-5p和Fas蛋白存在一种反向调节的关系。结论MPC对心衰心肌细胞miRNA表达谱产生影响，其中miR-133b-5p、miR-6216、let7e-5p改变最为显著；差异表达miRNA调控的靶基因功能主要集中于凋亡、钙稳态以及MAPK信号通路；miR-133b-5p可能通过其靶基因Fas介导MPC对心力衰竭心肌细胞缺氧再给氧损伤的保护作用。