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汞是最早被人类发现并利用的金属元素之一,也是唯一一种在常温、常压下以液态形式存在的金属。汞在工业上用途十分广泛,金属汞常用于温度计、血压计、气压表、荧光灯等含汞仪器的制造,在水银温度计、血压计生产行业中,汞是最主要的职业病危害因素。MicroRNA(miRNA)是一类长度约为20～24个核苷酸的小分子RNA,不具有编码蛋白质的功能,miRNA主要是通过在胞浆中与靶基因3’UTR(3’Untranslated Region)区域结合,降解靶基因或抑制靶基因的翻译进而在调节基因表达方面发挥着重要作用。越来越多的环境表观遗传学研究结果显示,人体暴露于铅、汞、锰等职业和环境重金属会引起miRNA表达谱,DNA甲基化和组蛋白修饰等表观遗传学状态的改变。近年来,许多研究者发现血浆或者血清中的miRNA可以作为一种稳定的分子标志物用来指示疾病状态,并且不少miRNA已经被用为诊断肿瘤和心血管疾病的分子标志物。因此,在本研究中,我们期望利用miRNA芯片筛选结合实时荧光定量PCR验证来识别汞作业工人血浆中可能和汞暴露有关的miRNA来作为分子标志物。研究目的:通过miRNA芯片和实时荧光定量PCR技术筛选并验证与职业性汞暴露相关的血浆miRNA分子,并对验证成功的miRNA判断其用于诊断职业性汞中毒和汞吸收的意义。对象与方法:本研究在筛选阶段,利用miRNA微阵列芯片分别在各10例慢性汞中毒工人、汞吸收工人和对照工人的混合血浆池样本中检测miRNA的表达情况,根据筛选标准选择待验证的miRNA,然后使用TaqmanmiRNA探针法和实时荧光定量PCR技术在相同的样本中检测待验证miRNA的表达量。随后在另外各30例汞中毒工人、汞吸收工人和对照中对于初步验证成功的miRNA进行扩大样本验证。最后应用受试者特性工作曲线(ROC曲线)和约登指数评价验证的miRNA用于诊断职业性汞中毒和汞吸收的意义,并借助软件平台预测验证的miRNA的靶基因并进行GO(gene ontology,基因本体)富集分析和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes,京都基因与基因组百科全书)通路分析。结果:在芯片筛选阶段,共有8个miRNA符合筛选标准,其中相较于对照组,hsa-miR-16-5p、hsa-miR-30c-5p、hsa-miR-181a-5p 和 hsa-let-7e-5p 在慢性汞中毒和汞吸收组工人血浆中表达下调,而hsa-miR-92a-3p、hsa-miR-122-5p、hsa-miR-451a和hsa-miR-486-5p则表达上调。在荧光定量PCR初步验证阶段,慢性汞中毒组和汞吸收组血浆中hsa-miR-92a-3p和hsa-miR-486-5p的表达量相比对照组均显著上调(P<0.05),且变化趋势与芯片结果一致。随后在扩大样本验证阶段,慢性汞中毒组和汞吸收组血浆中hsa-miR-92a-3p和hsa-miR-486-5p的表达量与对照组相比仍显著上调(P<0.001),且变化趋势与初步验证和芯片结果一致。通过ROC曲线分析,miR-92a-3p和miR-486-5p诊断职业性汞中毒的曲线下面积(AUC)分别为0.912和0.908;miR-92a-3p和miR-486-5p诊断职业性汞吸收的AUC分别为0.717和0.721。将约登指数取最大值的分界点确定为最佳诊断分界点得到灵敏度和特异度,miR-92a-3p诊断慢性汞中毒的灵敏度=0.70,特异度=0.97;miR-92a-3p诊断汞吸收的灵敏度=0.60,特异度=0.77;miR-486-5p诊断慢性汞中毒的灵敏度=0.77,特异度=0.90;miR-486-5p诊断汞吸收的灵敏度=0.57,特异度=0.80。miR-92a-3p和miR-486-5p用于诊断职业性汞中毒和汞吸收特异度较高而灵敏度较低。结论:本研究在职业性汞作业人群中发现,慢性汞中毒和汞吸收工人血浆miR-92a-3p 和 miR-486-5p 的表达量上调,血浆 miR-92a-3p 和 miR-486-5p 具有作为职业性汞作业工人分子标志物的潜质。但是miR-92a-3p和miR-486-5p的改变与汞暴露引起的机体损伤之间的因果关系及其作用机制需要进一步的研究,这两个miRNA是否为汞暴露明确的生物标志需要更大的人群样本验证和实验研究。