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背景严重的脓毒症患者会并发心脏功能障碍。而出现脓毒症心脏功能障碍的病人预后较差,死亡风险高。脓毒症心肌病的发病机制目前仍未明了。一般认为主要与炎症、氧化应激、一氧化氮合酶活化、代谢重构、以及凋亡有关。其中,线粒体功能障碍被认为是脓毒症导致的心肌损害的关键环节。长链非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)不仅在细胞的正常生理活动中发挥了重要作用,lncRNA表达异常还参与了许多心血管疾病疾病(如心肌肥大、心肌梗死、心律失常等)的发生进展。虽然一些调控心肌细胞凋亡和免疫反应的lncRNA如MALAT1、HOTAIR、NEAT1等已被证明参与了脓毒症心肌损伤过程,但是否存在其他lncRNA的紊乱和调节异常,以及具体的调节机制如何,目前仍不明了。此外,有实验证实,lncRNA可通过调节线粒体功能,影响细胞的生存。而目前对脓毒症时线粒体功能相关的lncRNA改变情况也尚不清楚。目的通过高通量芯片筛选脓毒症小鼠心肌差异表达的lncRNA和mRNA,利用生物信息学分析找出其中可能参与线粒体功能障碍的相关lncRNA,并分析其可能的作用机制。方法1)C57BL/6小鼠腹腔注射LPS(10mg/kg),建立脓毒症小鼠模型。2)培养的HL-1细胞受LPS(30μg/ml)攻击后,建立体外炎症模型。3)利用基因芯片对心肌样本中表达差异的lncRNA和mRNA进行筛选。4)利用qRT-PCR对lncRNA、miRNA和mRNA表达进行检测。5)利用Pearson相关检验,基因位点和互补序列等生物信息学分析预测lncRNA的靶基因。6)利用GO和KEGG PATHWAY数据库对差异表达mRNA功能分析。7)酶学法检测心肌MDA和ATP含量,SOD和GSH-Px活性。8)透射电镜对心肌线粒体形态进行观察。9)CCK-8法检测细胞生存率。10)RNA荧光原位杂交法对lncRNA进行细胞内亚定位分析。结果1)通过基因芯片技术,我们发现LPS组小鼠与正常对照组小鼠的心肌样本中存在显著差异表达的lncRNA共有1275条,其中上调471条,下调804条;存在显著差异表达的mRNA共有2769条,其中上调1158条,下调1611条。q RT-PCR的验证结果与芯片结果一致。2)通过Pearson相关检验和基因位置查询、序列互补配对等我们预测了lncRNA可能调控的靶向mRNA,并通过GO和KEGG PATHWAY分析发现其在炎症免疫反应、细胞死亡以及能量代谢方面存在功能富集。3)LPS组小鼠心肌线粒体结构损伤,心肌MDA含量增高,SOD和GSH-Px活性下降,ATP水平下降。4)我们筛选出与线粒体相关的GO和KEGG PATHWAY,通过这些通路中发生差异表达的mRNA对其潜在的上游lncRNA进行了预测,并推测其主要参与凋亡通路和MAPK信号通路的调控。5)LPS组小鼠心肌组织以及LPS攻击的HL-1细胞中,NONMMUG058263表达均下降;敲降NONMMUG058263可进一步降低LPS攻击后的细胞生存率,NONMMUG058263过表达细胞可对抗LPS诱导的细胞生存率下降。6)通过RNA FISH观察到NONMMUG058263主要定位在细胞质。生物信息学预测其下游可能是mi R-143-3p/MYO6。HL-1细胞实验发现,LPS使NONMMUG058263表达下降的同时,使mi R-143-3p表达增高,而MYO6表达下降。结论从脓毒症小鼠心肌组织筛选得到471条上调lncRNA,804条下调lncRNA;基于差异表达的mRNA,通过GO和KEGG PATHWAY数据库对其进行功能预测,发现主要富集在炎症、免疫、能量代谢和细胞死亡方面。我们同时预测了线粒体功能障碍可能涉及的一些特定的lncRNA及其潜在的靶mRNA。本实验的结果为脓毒症心肌线粒体功能障碍相关的lncRNA全景图的绘制提供了理论依据。