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目的:妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是目前最主要的妊娠期并发症之一,近几年其发病率逐年升高,对母婴健康造成了严重威胁。越来越多证据表明环状RNA(circular RNA,circ RNA)在基因表达调控中发挥重要作用,其表达失调与糖尿病有关。然而,circ RNA在GDM中的作用在很大程度上仍不清楚,且在GDM研究中尚缺乏circ RNA与线性转录本m RNA的整合转录组学研究。因此,本研究首次在GDM患者外周血中进行了circ RNA结合m RNA的联合分析,以综合评估GDM发病相关circ RNA靶点及其亲本基因在相关功能和通路中的作用,对于理解GDM的潜在机制和探索其诊断治疗靶点具有重要意义。方法:在研究前期,我们收集了2010年至2018年宁波市妇女儿童医院的生育登记数据,用以分析宁波地区近几年的GDM患病情况及影响因素。随后进行基于circ RNA的GDM分子流行病学研究,于2018年9月至2019年11月招募研究对象并采集外周血样,以年龄、胎次、产次和孕周1:1配对的方式筛选出了6对GDM患者和健康对照孕妇,应用基因芯片技术构建GDM组和对照组之间外周血单个核细胞的circ RNA和m RNA转录图谱。利用Agilent Gene Spring软件鉴定出差异表达的circ RNA和m RNA,并通过GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库对这些差异表达的circ RNA和m RNA进行注释和富集分析。然后从中筛选出4个候选circ RNA(hsa_circ_0121399、hsa_circ_0076000、hsa_circ_0031660和hsa_circ_0049241)及其对应的差异表达线性转录本m RNA(CBLB、ITPR3、NFKBIA和ICAM1),分别利用微滴式数字PCR(dd PCR)和实时荧光定量PCR(q RT-PCR)在较大样本量(N=56)中验证其表达水平。最后利用Cytoscape软件对差异显著的候选circ RNA和m RNA构建circ RNAmi RNA-m RNA共表达网络。结果:1.近年来宁波市GDM患病率显著增加,从2010年的3.5%增加到2018年的17.5%,增加了14%。分析结果显示随孕妇年龄、胎次和产次的增加,GDM患病率显著上升。且相比于健康孕妇,GDM患者剖腹产的风险增加1.7%,差异均有统计学意义。2.芯片分析筛选出差异表达的circ RNA共7950个,其中上调3414个,下调4536个;差异表达的m RNA共641个,其中上调269个,下调372个。聚类分析发现差异表达circ RNA和m RNA表达谱均能将GDM组和健康孕妇组区分开。3.GO功能富集分析显示差异表达基因主要富集在免疫反应、T淋巴细胞活性等方面;KEGG分析显示差异表达基因主要富集在T细胞受体信号通路、Th17细胞分化、原发性免疫缺陷和NK细胞介导的细胞毒性等免疫相关通路。4.利用dd PCR对circ RNA芯片筛选出的4个差异表达circ RNA进行验证,发现hsa_circ_0121399、hsa_circ_0076000、hsa_circ_0049241在GDM组显著上调,且差异有统计学意义。与circ RNA芯片结果一致。5.在m RNA芯片结果中,筛选出候选circ RNA对应的差异表达m RNA,利用q RTPCR进行验证,发现CBLB、ITPR3、NFKBIA和ICAM1在GDM组中均显著上调,且差异有统计学意义。与m RNA芯片结果一致。6.对候选circ RNA、m RNA及其通过生物信息学预测到的594个微小RNA(micro RNA,mi RNA)构建circ RNA-mi RNA-m RNA共表达网络,发现候选circ RNA上具有大量mi RNA结合位点。通过计算网络中各节点的度数,发现三种RNA中度数最多的节点分别是hsa_circ_0076000、CBLB和hsa-mi R-203a-3p,差异表达倍数最高的候选circ RNA和m RNA分别为hsa_circ_0049241和NFKBIA。结论:1.全基因组表达谱芯片筛选得到的差异表达circ RNA主要富集在T细胞免疫相关功能和通路上,说明以T细胞免疫为主的机体免疫调节过程可能在GDM中发挥重要作用。2.在GDM患者中hsa_circ_0121399、hsa_circ_0076000、hsa_circ_0049241表达均显著上调,其可能通过与GDM相关的mi RNA相互作用,进而共同参与调控下游T细胞受体信号通路、NK细胞介导的细胞毒性作用等细胞免疫通路中相关基因CBLB、ITPR3、NFKBIA和ICAM1的表达上调,从而诱发血管炎症、免疫激活和β细胞凋亡等相关病理生理过程,促进GDM的发生发展。