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研究背景心房颤动(房颤,atrial fibrillation,AF)是目前中国最常见的心律失常之一,其患病率随年龄的增长而增长。我国AF总患病率约为0.77%,80岁以上人群患病率可高达7.5%。AF不仅影响患者的生活质量,严重者还可引起血栓栓塞、心力衰竭等并发症,其中最严重也是危害最大的并发症之一是脑卒中。然而,目前关于AF的发生和维持机制仍尚不明确。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA,越来越多的研究表明,lncRNA参与了包括AF在内的多种心血管疾病的发生和发展。目的本研究通过建立山羊房颤模型,利用二代测序探讨左心耳组织lncRNA-mRNA网络在AF发生和维持机制中的生物学意义。材料和方法14只雄性,体重为16-24 kg的山羊随机分为两组,AF组(n=7)和Normal组(n=7),通过连续快速起搏左心房制作山羊AF模型。比较各组起搏前和起搏终点后的心房有效不应期(Atrial effective refractory period,AERP),处死后取左心耳组织,提取总RNA。用Agilent Bioanalyzer 2100进行总RNA质量检验,NanoDrop One分光光度计和Qubit(?)3.0 Fluorometer来对总RNA进行定量和纯度检测。各组lncRNA和mRNA的表达谱通过高通量测序技术RNA-seq检测,原始数据预处理后筛选出差异性表达的lncRNA和mRNA。应用qPCR对随机挑选的差异性表达的lncRNA和mRNA进行验证。采用加权基因共表达网络分析(weighted correlation network analysis,WGCNA)、基因本体论富集分析(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书通路分析(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)等方法对表达谱进行分析,探索其在AF发生和维持过程中可能的相关作用机制。结果1、成功构建山羊房颤模型,且AF组山羊起搏终点后的AERP较起搏前明显缩短(p<0.05)。2、与Normal组相比,AF组左心耳组织中lncRNA和mRNA呈差异性表达(cutoff 值:p<0.05,|Fold Change|>1.5)。其中 lncRNA 有 21 个,上调 15 个,下调6个;mRNA有1079个,上调757个,下调322个。3、qPCR 验证 ENSCHIT00000009973(lncRNA)、ENSCHIT00000004773(lncRNA)和 ENSCHIG00000011256(mRNA),结果与 RNA-seq 表达相一致,均呈现为表达上调。4、WGCNA识别出23个基因模块,其中模块Blue、Darkred和Royalblue与AF显著相关。利用GO分析和KEGG分析对Blue模块内的所有基因进行分析,主要富集于氧化还原过程、氧化还原酶活性、MAPK信号通路等。选择相关性最紧密的Blue模块进一步分析,发现22个核心基因,利用Cytoscape软件工具观察到可视化网络中MSTRG.4358.1与5个核心基因高度相关,分别是ATP5F1B、GHITM、IDH3B、SLC25A4 和 MUL1。结论MSTRG.4358.1可能通过调控5个核心基因ATP5F1B、GHITM、IDH3B、SLC25A4和MUL1参与到AF发生和维持的过程中,为下一步进行相关的功能验证奠定基础。