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目的:microRNA(miRNA)芯片结合生物信息学筛选带状疱疹后遗神经痛(Postherpetic neuralgia,PHN)患者皮肤差异miRNA及目的miRNA。构建PHN小鼠模型,观察干预PHN小鼠足底皮肤目的miRNA表达量对PHN疼痛的影响,并探索其可能的生物学机制。方法:1.miRNA芯片检测差异miRNA:纳入5例PHN患者,PHN患侧皮肤和健侧镜像部位皮肤取皮,miRNA芯片检测获得miRNA表达谱。配对t检比较两组皮肤miRNA表达差异,若组间表达差异倍数>2,P<0.05则为差异miRNA。2.筛选目的miRNA:(1)上述差异miRNA靶基因预测:利用TargetScan 7.1、miRDB V5.0数据库预测差异miRNA靶基因。若两个数据库均预测为靶基因,则将该基因纳入后期生物信息学分析。(2)GO(Gene Ontology)和Pathway(KEGG Pathway)数据库分析差异miRNA靶基因富集情况及生物学功能:观察miRNA靶基因在GO分类:生物学进程(Biological Process,BP)、细胞组分(Cellular Compartment,CC)、分子功能(Molecular Function,MF)的富集情况及其参与生物学通路的情况。(3)候选miRNA确定:结合生物信息学分析结果及文献报道,重点关注和疼痛、炎症相关的差异miRNA及其靶基因,并从差异miRNA中选定若干个候选miRNA。3.增加PHN患者数量,PCR验证PHN患者候选miRNA表达情况,确认候选miRNA的表达趋势:收集12例PHN患者双侧皮肤,RT-qPCR检测上述候选miRNA表达情况。4.构建PHN小鼠模型,并通过PCR检测PHN小鼠候选miRNA表达情况:C57/BL6J小鼠腹腔注射RTX(10μg/kg),注射前和注射后4、7、14、21、28天分别测定PHN小鼠足底热痛阈、机械痛阈变化,确认建模成功。在建模后14、21、28天取左侧足底皮肤,RT-qPCR观察候选miRNA的表达情况。通过PHN患者皮肤和PHN小鼠皮肤候选miRNA的表达趋势,进一步确定目的miRNA。5.观察局部干预目的miRNA对PHN疼痛的影响:PHN小鼠建模后14天,开始在小鼠左侧足底局部注射目的miRNA激动剂(agomir),使小鼠局部皮肤miRNA高表达,检测干预后PHN小鼠痛阈的改变及局部皮肤目的miRNA靶基因表达量的变化。结果:1.miRNA芯片筛查显示PHN患者疼痛侧和健侧皮肤存在差异miRNA共273个,其中有84个在PHN组上调,189个下调。TargetScan 7.1、miRDB V5.0数据库预测差异miRNA靶基因,预测到靶基因共1953个。2.上述靶基因GO功能富集分析提示1461个靶基因参与“Biological Process”;1523个为“Cellular Component”;1419个参与“Molecular Function”。3.KEGG Pathway分析提示上述靶基因显著富集到了77条生物学通路中,这些通路包括PI3K/Akt(47个靶基因)、FoxO(30个靶基因)、MAPK(44个靶基因)、mTOR(25个靶基因)、AMPK(17个靶基因)等广泛报道的与慢性疼痛、炎症相关的通路。4.收集12例PHN患者疼痛侧及健侧皮肤,从芯片筛选出的差异miRNA中选取19个行PCR验证,结果显示miR-16-5p、miR-20a-5p、miR-505-5p、miR-3664-3p、miR-4714-3p、let-7a-5p的表达趋势和芯片结果相同。5.PCR验证PHN小鼠皮肤miR-16-5p、miR-20a-5p、miR-505-5p、let-7a-5p表达量,结果显示建模后14、21、28天,PHN小鼠皮肤miR-16-5p和let-7a-5p的表达趋势均和PHN患者皮肤一致。6.足底注射miR-16-5p激动剂(agomir-16-5p)可降低PHN小鼠足底热痛阈值,增加机械痛阈值。同时,agomir-16-5p局部注射下调Akt3的mRNA及蛋白的表达水平。结论:1.PHN患者皮肤miRNA存在异常表达,其中miR-16-5p、miR-20a-5p、miR-505-5p、miR-3664-3p、miR-4714-3p、let-7a-5p意义较大。2.PHN患者患侧皮肤miR-16-5p和let-7a-5p表达下调,同样的表达趋势出现在PHN小鼠足底皮肤中。3.miR-16-5p可能通过靶向下调Akt3表达,抑制PHN小鼠疼痛。4.本研究通过干预PHN小鼠足底miRNA表达缓解疼痛,对PHN的临床研究及治疗具有一定的参考意义。