迄今为止，骨髓增生异常综合征（MDS）及其向白血病转化的发病机制仍不清楚，深入研究miRNA的功能，尤其是与肿瘤相关的miRNA，对于肿瘤的发生、发展，诊断及预后判断具有重大意义，而且能够利用miRNA进行早期诊断及治疗。根据现有研究数据，microRNA21在白血病细胞中显著高表达，但是尚未见microRNA21与骨髓增生异常综合征直接相关的报道。根据现有的研究以及本课题组前期研究亦发现microRNA21在MDS患者骨髓中亦高表达，但是否参与了MDS的发生发展及其高风险转化白血病的机制仍不清楚，综合以上研究结果，本课题组推测：在MDS进展并转化白血病的进程中，过表达的microRNA21可能发挥癌基因的作用使其作用的靶基因表达异常，使MDS产生了恶变造血前体细胞且不断恶性克隆增殖，从而加速了MDS进展及转化白血病的进程。根据生物信息学已预测到microRNA21的靶基因有多种凋亡相关基因，本课题前期研究已发现抑制microRNA21的表达，可以上调多种凋亡相关基因及肿瘤抑制基因的表达。本课题组拟应用microRNA芯片研究正常骨髓、骨髓增生异常综合征、急性髓系白血病中microRNA21的表达水平，并利用聚类分析及模式分析获得更加准确的差异分析结果，再Northern Blot和miRNA qRT-PCR验证其结果，并在骨髓增生异常综合征、急性髓系白血病动物模型上验证其表达，再利用生物信息学技术预测microRNA21的靶基因，对其3'端非翻译区构建荧光素酶报告基因载体，对其进行克隆及鉴定，确认microRNA21的靶基因及传导通路；应用慢病毒感染技术，特异性沉默microRNA21的表达，观察其对细胞增殖及凋亡的影响，再将microRNA21抑制剂注入动物模型，观察其对动物表型的作用。结果表明：MicroRNA21在骨髓增生异常综合征转白血病细胞株SKM-1 中高表达，通过下调microRNA21的表达可以抑制SKM-1细胞增殖，引起G1期细胞周期阻滞，促进其凋亡；并进一步证实microRNA21是通过调节PTEN/AKT作用通路发挥抑制增殖、诱导凋亡的作用。通过本项目的实施证实microRNA21在MDS在向白血病转化进程中所发挥的作用及调控机制，通过特异性沉默microRNA21的表达，揭示microRNA21的生物学作用，为MDS及其转化白血病的分子诊断及治疗提供新的重要的理论基础。