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血管内皮屏障，控制着血管与相邻组织间的物质交换，其功能的实现主要依赖于血管内皮细胞间的黏附连接。血管内皮细胞钙黏蛋白(VE-cadherin)作为黏附连接中的主要蛋白，其分布与功能状态的改变直接影响着血管内皮屏障功能的实现。 微小RNA(miRNA)是一类长为19-25nt的非编码小分子RN，能与靶基因mRNA的3UTR上的序列结合，通过诱导靶mRNA降解或抑制蛋白翻译，在血管生成、炎症反应与疾病发生等生物学过程中发挥关键作用。 miR-22是由22个核苷酸组成的小RNA，具有高度的保守性，并在疾病组织中呈现表达差异。研究表明，miR-22在胚胎发育、肿瘤发生等方面均起重要作用。然而在血管内皮领域，miR-22的作用靶点和相关生物学功能尚待研究。本研究预测并验证了miR-22在血管内皮细胞中的靶基因VE-cadherin，探讨了miR-22在炎症反应和斑马鱼血管发育中的调控作用。主要研究内容如下: 1.miR-22靶基因预测和验证:首先，生物信息学软件预测miR-22在血管内皮上的靶点，发现miR-22能与VE-cadherin3UTR上的序列互补结合，提示VE-cadherin是miR-22的潜在靶基因。双荧光素酶活性实验结果表明，VE-cadherin是miR-22的靶基因。将miR-22模拟物或抑制剂转染到脐静脉内皮细胞(HUVECs)后，利用qPCR和WesternBlot检测VE-cadherin的表达，发现miR-22能抑制VE-cadherin的转录与翻译。 2.miR-22对炎症反应的影响:qPCR检测炎性组织与细胞中miR-22和VE-cadherin的表达，结果发现，与对照组相比，炎性组织与细胞中miR-22显著下调，VE-cadherin显著上调，这提示，miR-22调控VE-cadherin可能与炎症反应相关。将miR-22模拟物转染到HUVECs细胞后，对炎性因子IL-1β、IL-6和IL-8的表达和活细胞数目进行检测，结果显示，转染miR-22后，IL-1β、IL-6和IL-8的表达显著上调，细胞活性显著降低，这表明，miR-22能促进炎性因子的分泌，并能抑制内皮细胞的增殖。将miR-22模拟物注射到C57BL/6小鼠中，qPCR检测小鼠肺组织中炎性因子IL-1β和TNF-α的表达，并对肺髓过氧化物酶(MPO)活性进行检测，结果显示，过表达miR-22后，肺组织中IL-1β与TNF-α的mRNA水平和MPO活性均显著上调。这说明，过表达miR-22能促进小鼠肺组织的炎性反应，并能造成肺组织损伤。 3.miR-22对斑马鱼血管发育的影响:qPCR检测斑马鱼胚胎中miR-22的时空表达特性，结果显示，在斑马鱼发育胚胎发育时期miR-22能连续表达。将miR-22模拟物显微注射到斑马鱼胚胎中，利用qPCR和Western Blot检测VE-cadherin的表达，结果显示，注射miR-22的斑马鱼胚胎发育出现畸形，VE-cadherin的mRNA和蛋白水平显著下调。在荧光标记的Tg(fli1∶EGFP)斑马鱼胚胎中过表达miR-22，荧光显微镜观察血管发育，并利用胚胎整体原位杂交和qPCR检测血管标志基因fli1与flk1的表达，结果显示，注射miR-22后斑马鱼血管发育出现异常，并且fli1与flk1的表达显著下调。然而将VE-cadherin的mRNA与miR-22模拟物共注射胚胎后，斑马鱼血管发育明显恢复，且fli1与ilk1的表达显著增强。这说明，miR-22能通过调节VE-cadherin的表达影响斑马鱼的血管发育。 结论:miR-22能靶向VE-cadherin并调控其表达;过表达miR-22能促进炎性的因子表达，抑制内皮细胞增殖，并能造成组织的损伤;miR-22通过调控VE-cadherin的表达引起斑马鱼血管发育畸形。