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急性胰腺炎是最常见的急性炎症之一,全球每年新增170万例,人们的健康受到严重威胁。环状RNA(circRNA,圆形RNA)最早于20世纪70年代在RNA病毒中被发现,最近几年,对circRNA进行深入地研究,可知其与人的健康息息相关,但其与急性胰腺炎的相关性研究仍在进行中,还处于研究的初级阶段。本研究对急性胰腺炎相关的差异表达环状RNA进行评价并揭示其作为急性胰腺炎生物标志物的价值。研究背景和目的:急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)是临床上常见的胃肠道疾病之一[1]。尽管大多数患者病情较轻,但约20%的患者出现中度或重度胰腺炎,周围胰腺组织坏死甚至可发展为多器官衰竭[2-4]。该病发病机制复杂,主要是胰蛋白酶被多种病因激活。临床主要表现为上腹痛,常伴有恶心、呕吐、发热。实验脑室检查通常显示血、尿淀粉酶升高,白细胞计数增加。目前根据其严重程度分为轻症急性胰腺炎(mild acute pancreatitis,MAP)、重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)以及中度重症胰腺炎(moderately SAP,MSAP)[2]。近年来由于饮食结构的不断改变,人们生活水平日益改善,急性胰腺炎的发病率呈现逐年上升趋势。因而对急性胰腺炎进行早期诊断是一线临床医师尤其是急诊医师面临的难题。环状RNA(circ RNAs)是一种新型的特殊非编码RNA分子,它不具有游离的5端帽和3端聚(A)尾,形成具有共价键的环状结构。环状RNA不受RNA外切酶的影响,表达稳定,不易降解。环状RNA在细胞活动中扮演者重要的角色,在各种生物中广泛表达,其功能多种多样(疾病特异性、时间序列等)。本实验目的在于对circRNA进行深入研究,通过对急性胰腺炎的分子调控网络分析,利用分子生物学以及生物信息学的有利形势,得到其辅助诊断该疾病的有效性,使疾病在分子机制层面上有所研究和发展。研究方法与结果:本研究设计为两阶段病例对照研究。第一阶段是初步筛选阶段。从新诊断的急性胰腺炎患者中采集3组血浆标本以及3组正常人血浆,利用circRNA芯片检测环状RNA表达谱,筛选出差异表达的环状RNA。第二阶段是独立的验证阶段,收集30例新诊断的急性胰腺炎及30例重度急性胰腺炎患者及30例正常对照组血浆标本。患者血浆标本及未患病的正常体检健康对照组血浆标本用定量逆转录聚合酶链反应(逆转录聚合酶链反应,qRT-PCR)技术,筛选早期筛选候选环状RNA进行验证,探讨差异表达环状RNA与急性胰腺炎临床指标的相关性。采用受试者操作特征曲线(ROC曲线)用来评估差异单个或者多个,并得出曲线下的面积(AUC)。qRT-PCR检测血浆hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-103470的表达,与芯片数据分析趋势一致。ROC分析表明,hsacircRNA-101015、hsacircRNA-101211和hsacircRNA-103470曲线下面积分别为0.768、0.731和0.770,三个环状RNA的二元逻辑回归分析和ROC分析形成的曲线下面积为0.838,表明这三个环状RNA可作为急性胰腺炎的综合诊断标志物,对急性胰腺炎的诊断具有较高的特异性和敏感性。此次实验中,我们通过与对照组的对比在胰腺炎中共筛选出51个差异表达的环状RNA(25个上调,26个下调)。通过高通量分析环状RNA微阵列,筛选急性胰腺炎不同表达的环状RNA。选择6个差异表达最显著的环RNA作为核心分子构建环状RNA调控网络。利用生物信息学方法预测了不同表达环状RNA的靶RNA,并通过6个环状RNA为中心分子,构建了以circRNA为核心的分子调控网络,即包含mRNA、miRNA、circRNA三种基因的相互关系,被称为“ceRNA网络”。结论:1.与健康对照组相比,急性胰腺炎患者血浆circRNA表达谱发生部分变化,提示circRNA可能在急性胰腺炎的发生发展过程中发挥作用。2.hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-10347在急性胰腺炎患者中表达显著升高,2.且与急性胰腺炎的严重程度呈正相关,在有效治疗急性胰腺炎后表达水平发生显著下降,hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-10347有望作为急性胰腺炎诊断及检测治疗疗效的潜在生物标志物。