miRNA-26a介导新生儿呼吸窘迫综合征的机制研究

Neonatal respiratory distress syndrome is one of neonatal high-risk diseases. In the previous study, we found that miRNA-26a was differentially expressed in the lung development and the blood serum of patients with neonatal respiratory distress syndrome. miRNA-26a knockdown up-regulated the expression of SMAD1, which was the target gene of miRNA-26a, and increased the synthesis and secretion of pulmonary surfactant proteins in type Ⅱ alveolar epithelial cells. Taken together, these results provided evidence that miRNA-26a interacting with SMAD1 might play an important role in the synthesis and secretion of pulmonary surfactant proteins and neonatal respiratory distress syndrome. Based on these data, we will further investigate the expression of miRNA-26a in type Ⅱ alveolar epithelial cells during the lung development and the effects of miRNA-26a on the proliferation, differentiation, apoptosis, synthesis and secretion of pulmonary surfactant proteins in type Ⅱ alveolar epithelial cells and the underlying mechanisms. Lastly, we will study the molecular mechanisms underlying the effects of miRNA-26a on the development of neonatal respiratory distress syndrome using miRNA-26a conditional transgenic mouse lines in this study. The results of this study have certain creativity and further offer help for the preventiaon and treatment of neonatal respiratory distress syndrome.

新生儿呼吸窘迫综合征是新生儿期常见危重症之一，miRNA-26a是我们筛选到的一条在肺发育进程及新生儿呼吸窘迫综合征患儿血清中均差异表达的miRNA。前期研究表明，SMAD1为其潜在的作用靶点，miRNA-26a表达沉默导致Ⅱ型肺泡上皮细胞中SMAD1表达上调、合成及分泌肺表面活性物质增加，提示miRNA-26a可能通过与其靶基因SMAD1相互作用进而影响肺表面活性物质的合成与分泌，从而在新生儿呼吸窘迫综合征中发挥重要作用。本研究拟观察肺发育不同阶段Ⅱ型肺泡上皮细胞中miRNA-26a的表达；探讨miRNA-26a对Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖、分化、凋亡的影响；进一步研究其影响Ⅱ型肺泡上皮细胞合成与分泌肺表面活性物质的分子机制；最后，利用miRNA-26a基因敲除小鼠模型，观察该基因敲除能否阻断新生儿呼吸窘迫综合征的发生发展。本课题研究具有源头创新性，可为新生儿呼吸窘迫综合征的防治提供新的靶标。

新生儿呼吸窘迫综合征（neonatal respiratory distress syndrome，NRDS）是由于原发性或继发性SPs分泌不足所致，病因涉及基因突变、严重感染、缺氧等多种内外因素。迄今为止，NRDS的发病机制尚不十分清楚。miRNA-26a是我们筛选到的一条在肺发育进程及NRDS患儿血清中均有差异表达的miRNA。前期研究表明，SMAD1为其潜在的作用靶点，miRNA-26a表达沉默导致Ⅱ型肺泡上皮细胞中SMAD1表达上调、肺表面活性物质合成及分泌增加，提示miRNA-26a可能通过与其靶基因SMAD1相互作用进而影响肺表面活性物质的合成与分泌，在新生儿呼吸窘迫综合征的发生发展中发挥重要作用。因此，本项目在前期工作的基础上，继续着眼于miRNA-26a影响Ⅱ型肺泡上皮细胞合成与分泌SPs的分子机制，进一步探索miRNA-26a在NRDS发生发展机制中的作用。. 我们发现：1）过表达miRNA-26a会抑制Ⅱ型肺泡上皮细胞转分化，但对其增殖无明显影响；2）过表达miRNA-26a会抑制SPs（SP-B、SP-C）的合成，而沉默miRNA-26a会使SPs（SP-B、SP-C）合成增多；3）验证SMAD1为miR-26a的靶基因；4）过表达SMAD1会使SPs合成增加；沉默SMAD1则会使SPs合成减少。为了进一步验证体外实验的分子机制，我们成功构建了miRNA-26a双基因敲除的纯合子小鼠，发现：1）miRNA-26a在各组织的表达量中肺组织表达最高且基因敲除后下降最明显；2）与野生型小鼠相比，敲基因纯合小鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞的含量更高，SPs合成更多。这些体内和体外的研究结果表明miRNA-26a通过靶基因SMAD1调节SPs的合成，从而参与NRDS的发生和发展的，为新生儿呼吸窘迫综合征的防治提供新的理论基础，具体的作用机制和应用前景仍需要进一步研究加以完善。