目的:微小RNA(microRNA,miRNA)在心血管疾病诊治方面具有巨大潜力。目前维吾尔族心力衰竭(heart failure,HF)患者循环中miRNA表达谱尚不清楚。本研究通过二代高通量测序技术筛选新疆维吾尔族心力衰竭患者血浆中差异表达miRNA谱并初步探究其潜在功能,为心力衰竭的诊治提供新的思路。方法:(1)本研究选取2020年10月至2021年9月在喀什地区第三师医院心内科住院的维吾尔族心力衰竭患者作为心力衰竭组,同期无心力衰竭维吾尔族患者作为心力衰竭对照组。使用二代高通量测序技术分别对3例心力衰竭病人和3例对照组病人血浆样本进行miRNA测序。使用miRBase和HGNC数据库注释差异表达miRNA的染色体位置,使用OMIM数据库获取差异表达miRNA与心力衰竭的关系。使用生物信息学工具对差异表达miRNA的靶基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析。(2)为了验证测序结果,按照组间表达倍数>2,P值<0.05,百万分之一(countSelective medias per million,CPM)值>5的标准,挑选前三个上调的miRNA(hsa-miR-378d、hsa-miR-210-3p和hsa-miR-486-5p)和第一个下调的miRNA(hsa-miR-409-5p),并通过qRT-PCR检测它们在验证队列病人(15例对照组病人和30例心力衰竭组病人)血浆中的表达。受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线评估miRNA在心力衰竭诊断中的敏感性和特异性。(3)使用qRT-PCR技术检测三个成功验证miRNA(miR-378d、miR-210-3p和miR-486-5p)在主动脉缩窄术(tCP-456773 molecular weighthoracic aortic constriction,TAC)小鼠心脏组织的表达水平。使用cytoscape软件构建三个成功验证miRNA的miRNA-mRNA互作网络。(4)通过转染,上调或抑制AC16人心肌细胞中hsa-miR-210-3p的表达。转染24小时后应用苯肾上腺素(Phenylephrine,PE)诱导心肌肥厚细胞模型。应用qRT-PCR检测心肌肥厚标志物ANP和BNP的表达,使用鬼笔环肽免疫荧光检测心肌细胞面积。结果:(1)以组间表达倍数>2,P值<0.05的筛选标准,在维吾尔族心力衰竭患者血浆中共筛选63个差异表达miRNA(30个上调,33个下调)。大部分差异表达的miRNA来源于14号染色体。OMIM数据库注释14个差异表达的miRNA与心力衰竭相关。(2)GO富集分析显示差异表达miRNA的靶基因主要通过分子(蛋白、离子)结合和转移酶活性调节及解剖结构改变等过程来发挥作用。KEGG富集分析显示靶基因可能通过钙信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogenactivated protein kinase,MAPK)信号通路、细胞黏附、c AMP信号通路、TGF-β通路、胰岛素抵抗、肌醇磷酸盐代谢和自噬等途径参与心力衰竭的发生发展。(3)在验证队列病人血浆中,hsa-miR-378d、hsa-miR-210-3p和hsa-miR-486-5p被成功验证,且与测序结果趋势一致。ROC曲线示hsamiR-378d、hsa-miR-210-3p和hsa-miR-486-5p的曲线下面积分别为0.6911(95%可信区间:0.5292-0.8530)、0.9533(95%可信区间:0.8983-1.000)和0.7222(95%可信区间:0.5692-0.8753)。hsamiRwww.selleck.cn/products/Vorinostat-saha-210-3p显示最高的诊断价值。(4)与sham组小鼠心脏组织相比,只有miR-210-3p在两组间的差异具有统计学意义,且在TAC小鼠心脏组织中高表达。(5)miR-378d、miR-210-3p和miR-486-5p的miRNA-mRNA互作网络显示:miR-378d与miR-486-5p共享10个靶基因,与miR-210-3p没有相同的靶基因。miR-486-5p及miR-210-3p共同靶向ZNF37A和USH2A。(6)qRT-PCR结果显示:与control组相比,PE组AC16心肌细胞中ANP、BNP表达升高;hsa-miR-210-3p组与hsa-miR-210-3p inhibitor组或mimics random组相比,ANP和BNP的表达水平没有统计学差异。(7)鬼笔环肽免疫荧光结果显示:与control组相比,PE组AC16心肌细胞横截面积增大;hsa-miR-210-3p组与hsa-miR-210-3p inhibitor组或mimics random组相比,AC16心肌细胞横截面积没有统计学差异。结论:(1)在维吾尔族心力衰竭患者血浆中筛选63个差异表达的miRNA,其可能是心力衰竭潜在生物标志物。(2)基于生物信息学分析,差异表达miRNA的靶基因可能通过分子(蛋白、离子)结合、转移酶活性调节、解剖结构改变、钙信号通路、MAPK信号通路、细胞黏附、c AMP信号通路、TGF-β通路、胰岛素抵抗、肌醇磷酸盐代谢和自噬等途径参与心力衰竭的发生发展。(3)hsamiR-210-3p不能改变PE诱导AC16心肌细胞肥大过程。