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造血是贯穿人一生的重要生理过程。造血涉及多潜能造血干细胞(HSC)的自我更新和向不同链系细胞的分化决定,并进一步分化发育成熟。这些分化发育过程都处于细胞内调控网络的严格控制之下,调控的异常则会导致分化停滞以及血液系统肿瘤。单核—巨噬细胞和粒细胞(又称“狭义髓系”)的分化发育是造血的重要组成部分,它涉及到许多因子(如细胞因子G-CSF、GM-CSF、M-CSF等以及转录因子如C/EBPα、PU.1等)的调控和相互作用。近几年发现的一类新的调控分子-microRNAs (miRNAs)也是复杂调控网络的重要组成部分。MiRNAs是一类长度约为22nt大小的非编码小分子RNA,它们主要通过碱基互补结合至靶mRNA 3’非编码区,剪切mRNA或抑制mRNA的翻译,在转录后水平负性调节靶基因表达。已发现miRNAs参与了生命过程的各个方面并涉及多种疾病。急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)是一类造血系统的恶性肿瘤,其主要是因为骨髓中造血干/祖细胞的克隆性异常增殖、凋亡及正常分化受阻所造成的。目前已有文献报道miR-29a/miR-142-3p在白血病的发生中可以发挥癌基因或抑癌基因的功能,且本实验室先前已证实miR-29a/miR-142-3p为髓系分化和AML的重要调控因子。基于此,本研究通过对诱导髓系分化以及这两个miRNA过表达后的细胞的整体基因表达模式的系统性分析,深入了解miR-29a/miR-142-3p参与促进髓系分化的调控网络,并鉴定了在这一过程中发挥重要作用的miR-29a新的靶基因。首先通过向HL-60细胞内转染miR-29a和miR-142-3p模拟物,实现了miR-29a和miR-142-3p在HL-60细胞中的过表达。同时使用PMA以及ATRA分别诱导HL-60细胞向单核及粒系分化,利用May-Grunwald染色确定HL-60向单核或粒系诱导分化成功。进而通过mRNA表达谱芯片分析获得上述四组细胞的基因表达谱,对四组细胞的基因表达模式进行了相似性分析,同时利用DAVID和GeneMANIA对表达模式相似的基因进行了GO categories归类和基因功能相关性分析。分析结果显示：miR-29a/miR-142-3p过表达细胞与PMA/ATRA诱导分化细胞在整体基因表达模式上具有较高的相似度,而表达模式相似的基因大多与细胞分化相关,且在GO分析中显著富集。说明miR-29a/miR-142-3p通过调节其靶基因活性,引发整个基因表达调控网络的改变,使之趋向于髓系分化过程中的基因表达变化,从而促进髓系分化进程。进一步运用PicTar和TargetScan对miR-29a的靶基因进行了预测,并结合这些靶基因在髓系分化过程中及miR-29a过表达后的表达变化,筛选了miR-29a新的靶基因,并对部分候选靶基因进行了双荧光报告基因实验验证。ZBTB5、CaMKK2、SUV420H2、TRIB2和CANX被确定为miR-29a新的靶基因,其可能在miR-29a所参与的促髓系分化过程中发挥重要作用。综上所述,本研究揭示了miR-29a/miR-142-3p过表达所引起的HL-60细胞的整体基因表达变化,并发现了miR-29a/miR-142-3p参与促进髓系分化的可能通路及靶基因。这些结果有助于深入理解髓系分化过程的本质以及miR-29a/miR-142-3p参与促进髓系分化的分子机制。