慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）已成为全球第三大致死性疾病，严重威胁人类健康[1]。气道重塑是COPD的核心病理特征，是导致患者肺功能进行性下降的关键因素[2]。气道重塑的分子机制极为复杂，长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）和微RNAs（microRNAs，miR-NAs）可竞争性与靶基因或靶蛋白结合，继而调控细胞增殖、凋亡等行为，参与心脑血管疾病等的发生、发展。心肌梗死相关转录本（myocardial infarction related transcript，MIAT）与心、脑血管疾病严重程度及患者预后密切相关[3]。丁静等[4]研究显示，老年COPD患者血清lncRNA MIAT异常表达与疾病分期密切相关。佘巍巍等[5]研究发现，miR-30a/ATG5轴在儿童过敏性哮喘中发挥重要作用。过敏性哮喘与COPD的本质是气道炎症细胞浸润，导致气道高反应，因此推测miR-30a/ATG5轴同样在COPD的发生机制中发挥重要作用。本研究通过复制COPD大鼠模型来探讨lncRNA MIAT对miR-30a/ATG5轴的影响，为下一步临床靶向干预提供理论支撑。

1 对象与方法

1.1 实验动物

2月龄SPF级Wistar大鼠48只，雌雄各半，体质量220～250 g，购自新疆医科大学实验动物中心，实验动物合格证号：SCXK（新）2022-0003，实验动物生产许可证号：SCXK（新）2023-0001，实验动物使用许可证号：SCXK（新）2023-0002。本研究所有操作均经新疆维吾尔自治区维吾尔医医院医学伦理委员会批准（XJWYYY伦审2023年第[0923]号）。实验动物正常饲养和活动，自由饮水，室温保持20～24 ℃，相对湿度维持40%～60%，光/暗周期为12 h，适应环境1周后开始实验。

1.2 主要仪器与试剂

组织包埋机购自常州郊区中威电子仪器厂（型号：BMJ-A）；低温研磨仪、数显水平摇床、低温高速组织研磨仪购自武汉塞维尔生物科技有限公司（型号：PW-600、DS-H200、KZ-III-F）；垂直电泳槽购自北京君意东方电泳设备有限公司（型号：JY-SCZ4+）。

内毒素购自美国Sigma公司（货号：1024-222）；红梅牌香烟购自中国红塔集团（货号：6901028047128）；si-MIAT（序列：5’-CAUAGUCGAAU-UUCGCUAGUGAGUU-3’）、si-NC（序列：5’-GGUU-CAGAUUCAUAAACUAGA-3’）、miR-30a inhibitor（序列：5’-CAGUACUUUUGUGUAGUACAA-3’）和miR-NC（序列：5’-AGGGAUUCCUGGGAAAACUGGAC-3’）慢病毒购自美国R&D公司（货号：CT21-22214）；脂质体Lipofectamine 2000转染试剂（货号：11668-019）购自赛默飞世尔科技有限公司；TRIzol试剂(货号：204245)、SYBR Green RT-PCR试剂盒（货号：208152）和反转录试剂盒（货号：JK-122）购自日本Takara公司；RIPA裂解液（货号：M07270）、BCA蛋白定量试剂盒（货号：B5001）、ATG5（货号：PAB13023）、兔抗鼠GAPDH一抗购自美国Santa Cruz公司；电化学发光试剂盒（货号：XY-0018M）、聚偏二氟乙烯膜（货号：34139072）购自美国Millipore公司；白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrsis factor-α，TNF-α）酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）试剂盒（货号：BS689、HZ-030168、HZ-050343）购自江苏碧云天科技有限公司；HE染色试剂盒（货号：BP-DL017）购自江苏碧云天科技有限公司。

1.3 实验分组及处理

48只大鼠按照随机数字表法分为对照组、模型组、si-NC组、si-MIAT组、si-MIAT+miR-NC组、si-MIAT+miR-inhibitor组，每组8只。除对照组外，其余各组大鼠均复制COPD模型，于第1、14天经气道滴入1 g/L内毒素200 μl，第2～30天（第14天除外）将大鼠放入5%香烟烟雾中熏0.5 h/d[6]。模型鉴定方法包括肺组织病理改变、肺泡灌洗液炎症因子及肺功能测定，其中肺功能测定呼气时气道阻力，出现呼气峰值流速下降、气道阻力增加、功能残气量升高、呼吸系统总顺应性下降，提示造模成功。

造模成功后，si-NC组大鼠尾静脉注射si-NC慢病毒1 mg/kg，si-MIAT组大鼠尾静脉注射si-MIAT慢病毒1 mg/kg，si-MIAT+miR-inhibitor组大鼠同时尾静脉注射si-MIAT慢病毒（1 mg/kg）和miR-30a inhibitor慢病毒（1 mg/kg），si-MIAT+miR-NC组大鼠同时尾静脉注射si-MIAT慢病毒（1 mg/kg）和miR-NC慢病毒（1 mg/kg），对照组及模型组尾静脉注射生理盐水，1次/d，连续2周[6]。

1.4 样本处理

大鼠处死后取肺组织，PBS缓冲液灌洗，保留灌洗液。肺组织经吸水纸吸干后，一部分用于制备石蜡切片，另一部分用于qRT-PCR和Western blot法检测。

1.5 观察指标

1.5.1 肺功能 使用小动物肺呼吸功能测定仪测定大鼠肺功能指标，记录呼吸参数指标，包括用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）、动态肺顺应性（dynamic lung compliance，Cdyn）和气道阻力（resistive index，RI）。

1.5.2 气道反应性 实验结束后，腹腔注射1%戊巴比妥钠（40 mg/kg）麻醉小鼠，后行气管插管，进行乙酰甲胆碱（methacholine，Mch）激发试验，记录小鼠吸入6.25、12.50、25.00 g/L Mch时增强呼气间歇（enhance pause，Penh）值。Penh值=（呼气时间/松弛时间-1）×最大呼吸流量/最大吸气量，Penh值越高提示小鼠气道反应性越高。

1.5.3 qRT-PCR检测肺组织 lncRNA MIAT和miR-30a 肺组织经超声匀浆后，TRIzol试剂提取细胞总RNA，反转录合成cDNA，根据试剂盒说明书配制反应体系包括10×PCR缓冲液 10 μl、MgCl2 2 μl、dNTPs 2 μl、Taq 酶 5 μl、cDNA 10 μl、正反向引物0.5～1.0 μl，反应水补足使得总体积为30 μl。反应条件为94 ℃预变性5 min；94 ℃ 45 s、60 ℃ 45 s、72 ℃ 45 s，共循环40次；72 ℃延伸10 min结束。构建熔解曲线，其中miR-30a以U6为内参，lncRNA MIAT以GAPDH为内参，结果以2-△△Ct表示。引物序列见表1。

表1 引物序列（5’→3’）

注 lncRNA：长链非编码RNA；MIAT：心肌梗死相关转录本。

基因名称正向引物反向引物引物长度（bp）lncRNA MIATAATTGTGCGCGTGTGACACCGCTGTGCACACGCGTGCGTA16 miR-30aCGTGCAACGCACACGCTGTGTGTCGTGCACATGACACGTGA28 U6AACCTGTGCAGCACAGTGCCCGCATGCTGTGACGTGCA19 GAPDHTTGTGCGCACGCTGTCGTGCGATGTGCGTGCACGCTGAT31

1.5.4 Western blot法检测ATG5蛋白 肺组织加入RIPA裂解液反应，并进行BCA蛋白定量。取30 μg总蛋白，经8%十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，将分离区带电转移至聚偏二氟乙烯膜，封闭抗体处理后依次加入兔抗鼠一抗（稀释浓度为1∶1 000）静置过夜，洗涤后加入对应二抗（稀释浓度为1∶500）室温孵育4 h，PBS洗涤，电化学发光显色。结果扫描保存，Lab Works 4.5凝胶成像软件行半定量分析，结果以目的蛋白与GAPDH条带灰度值比值表示。

1.5.5 HE染色观察肺组织病理 切片经脱蜡、水化，加入HE染色试剂，然后梯度乙醇脱水、二甲苯透明和封片。光学显微镜观察肺组织病理改变，Image-Pro Plus 6.0软件测定管壁内周长标准化的平滑肌层面积，代表平滑肌厚度。随机检测3个视野，结果取平均值。

1.5.6 ELISA检测肺泡灌洗液IL-6、MMP-9和TNF-α水平 取肺泡灌洗液3 ml，根据试剂盒说明书检测，用酶标仪测量吸光度，通过标准曲线计算因子浓度。

1.6 统计学方法

采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验；多组间比较采用方差分析，方差齐时两两比较用SNK-q检验，方差不齐时两两比较用Dunnett’s T3法。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组FVC、FEV、Cdyn及RI比较

与对照组比较，模型组FVC、FEV、Cdyn降低，RI升高（P＜0.01）。si-NC组与模型组比较、si-MIAT miR-NC组与si-MIAT组FVC、FEV、Cdyn及RI比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组FVC、FEV、Cdyn降低，RI升高（P＜0.01）。与si-MIAT+ miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组FVC、FEV、Cdyn升高，RI降低（P＜0.01）。见图1。

图1 各组FVC、FEV、Cdyn及RI比较（n=8）

2.2 各组肺组织lncRNA MIAT和miR-30a表达比较

与对照组比较，模型组肺组织lncRNA MIAT表达升高，miR-30a表达降低（P＜0.01）。si-NC组与模型组、si-MIAT miR-NC组与si-MIAT组肺组织lncRNA MIAT和miR-30a表达比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组lncRNA MIAT表达降低，miR-30a表达升高（P＜0.01）。与si-MIAT+miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组lncRNA MIAT表达升高，miR-30a表达降低（P＜0.01）。见图2。

图2 各组肺组织lncRNA MIAT和miR-30a表达比较（n=8）

2.3 各组肺组织ATG5蛋白表达比较

与对照组比较，模型组肺组织ATG5蛋白表达升高（P＜0.01）。si-NC组与模型组、si-MIAT+miR-NC组与si-MIAT组ATG5蛋白表达比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组ATG5蛋白表达降低（P＜0.01）。与si-MIAT+ miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组ATG5蛋白表达升高（P＜0.01）。见图3、4。

图3 肺组织ATG5蛋白表达条带图

图4 各组肺组织ATG5蛋白表达比较（n=8）

2.4 各组肺组织病理比较

对照组大鼠肺组织小气管黏膜上皮无破损，无炎症细胞浸润，管腔没有渗出物；模型组和si-MIAT+miR-inhibitor组大鼠肺组织肺泡腔内有炎症细胞浸润，以巨噬细胞为主；si-MIAT组大鼠炎大鼠细胞浸润减少。见图5。

图5 HE染色检测各组肺组织病理（×400）

与对照组比较，模型组气管平滑肌厚度增加（P＜0.01）。si-NC组与模型组、si-MIAT+miR-NC组与si-MIAT组气管平滑肌厚度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组气管平滑肌厚度降低（P＜0.01）。与si-MIAT+ miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组气管平滑肌厚度增加（P＜0.01）。见图6。

图6 各组气管平滑肌厚度比较（n=8）

2.5 各组肺泡灌洗液IL-6、MMP-9和TNF-α水平比较

与对照组比较，模型组肺泡灌洗液IL-6、MMP-9和TNF-α水平增加（P＜0.01）。si-NC组与模型组、si-MIAT+miR-NC组与si-MIAT组IL-6、MMP-9和TNF-α水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组IL-6、MMP-9和TNF-α水平降低（P＜0.01）。与si-MIAT+miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组IL-6、MMP-9和TNF-α水平升高（P＜0.01）。见图7。

图7 各组肺泡灌洗液IL-6、MMP-9和TNF-α水平比较（n=8）

2.6 各组Penh值比较

与对照组比较，模型组吸入6.25、12.50、25.00 g/L Mch时Penh值升高（P＜0.01）。si-NC组与模型组、si-MIAT+miR-NC组与si-MIAT组吸入6.25、12.50、25.00 g/L Mch时Penh值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与si-NC组比较，si-MIAT组吸入6.25、12.50、25.00 g/L Mch时Penh值升高（P＜0.01）。与si-MIAT+miR-NC组比较，si-MIAT+miR-inhibitor组吸入6.25、12.50、25.00 g/L Mch时Penh值降低（P＜0.01）。见图8。

图8 各组Penh值比较（n=8）

3 讨论

气道重塑是由于各种损伤因素反复刺激导致气道结构细胞和炎症细胞相互作用，诱导气道平滑肌增生、细胞外基质异常沉积及管壁纤维化形成的结构性变化过程[7]。

本研究结果显示，模型组肺组织lncRNA MIAT和ATG5蛋白表达高于对照组、miR-30a低于对照组，提示lncRNA MIAT、miR-30a和ATG5可能参与COPD的发生。lncRNA MIAT可能通过调控炎症反应、纤维化进程及信号通路参与COPD的病理过程。李娜等[8]研究显示，lncRNA MIAT在脂多糖诱导COPD模型中升高，并与炎症浸润和肺纤维化程度呈正相关。lncRNA MIAT过表达可上调促炎因子分泌，同时抑制抗炎因子产生，加剧肺部炎症[9]。Zhu等[10]研究发现，COPD患者和小鼠模型中miR-30a表达降低，尤其是在急性加重期患者的痰液和血浆中。miR-30a可能影响MMP及其抑制剂的平衡，从而调节细胞外基质的降解与沉积[11]。这些结果提示lncRNA MIAT、miR-30a可作为预测疾病进展或治疗反应的生物标志物。

ATG5是细胞自噬过程中的一个核心分子，它与ATG12结合形成复合物，参与自噬体膜的延伸和扩张。ATG5在支气管哮喘中表达升高，参与气道重塑、胶原蛋白沉积；与肺功能指标呈负相关；上皮细胞特异性缺失导致炎症加剧。COPD中ATG5高表达导致自噬活性增强，吸烟等刺激导致氧化应激，损伤肺组织；自噬激活可能试图清除受损细胞器，但过度或失调的自噬可能促进疾病进展[12]。本研究结果显示，下调lncRNA MIAT可抑制肺组织miR-30a表达，促进ATG5蛋白表达；上调miR-30a可逆转上述作用。提示lncRNA MIAT/miR-30a/ATG5在COPD气道重塑和炎症反应中发挥重要作用。

综上所述，COPD中lncRNA MIAT可以抑制miR-30a表达，促进ATG5表达升高，进而促进COPD发展。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Yakeyajiang Tuerxun1 Aerziguli Aierken1 Amanguli2

1.The Third Department of Internal Medicine, Xinjiang Uyghur Medical Hospital, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, China; 2.Department of Pulmonary

Exploration of the role of lncRNA MIAT in airway remodeling in rats with chronic obstructive pulmonary disease based on miR-30a/ATG5 axis

Disease, Xinjiang Uyghur Medical Hospital, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, Xinjiang， China

[Abstract] Objective To explore the mechanism of long noncoding RNA (lncRNA) myocardial infarction related transcript (MIAT) regulating miR-30a/ATG5 axis on airway remodeling in rats with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Methods Forty-eight 2-month-old SPF-grade Wistar rats were divided into control group, model group, si-NC group, si-MIAT group, si-MIAT+miR-NC group, and si-MIAT+miR-inhibitor group according to the random number table method, with eight rats in each group. Except for the control group, COPD model was replicated in other groups. After successful molding, the si-NC group were intravenously injected with si-NC lentivirus, the si-MIAT group were intravenously injected with si-MIAT lentivirus, the si-MIAT+miR-NC group were intravenously co-injected with si-MIAT lentivirus and miR-NC lentivirus, and the si-MIAT+miR-inhibitor group were intravenously co-injected with si-MIAT lentivirus and miR-30a inhibitor lentivirus, while the control group and model group were intravenously injected with saline. The dosage was 1 mg/kg, once a day for 2 consecutive weeks. The pulmonary function indicators(forced vital capacity [FVC], forced expiratory volume [FEV], dynamic lung compliance [Cdyn], and resistive index [RI])of rats were measured using a small animal pulmonary respiratory function tester; lncRNA MIAT and miR-30a were detected by qRT-PCR; the expression of ATG5 protein was detected by Western blot; lung tissue pathology was observed by HE staining and the thickness of tracheal smooth muscle simultaneously was calculated; the levels of interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor -α (TNF-α), and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) in alveolar lavage fluid were detected by Enzyme-linked immunosorbent assay; and airway reactivity was detected by the acetylcholine provocation test. Results Compared with the control group, FVC, FEV, and Cdyn in the model group decreased, while RI and enhance pause (Penh) value when inhaling 6.25, 12.50, and 25.00 g/L Mch increased (P＜0.01); compared with the si-NC group, the FVC, FEV, and Cdyn in the si-MIAT group decreased, while RI and Penh value when inhaling 6.25,12.50, and 25.00 g/L Mch increased (P＜0.01); compared with the si-MIAT+miR-NC group, FVC, FEV, and Cdyn in the si-MIAT+miR-inhibitor group increased, while RI and Penh value when inhaling 6.25, 12.50, and 25.00 g/L Mch decreased (P＜0.01). The expressions of lncRNA MIAT and ATG5 protein in the model group increased, while the expression of miR-30a decreased (P＜0.01); compared with the si-NC group, the expressions of lncRNA MIAT and ATG5 protein in the si-MIAT group decreased, while the expression of miR-30a increased (P＜0.01); compared with the si-MIAT+miR-NC group, the expressions of lncRNA MIAT and ATG5 protein in the si-MIAT+miR-inhibitor group increased, while miR-30a decreased (P＜0.01). The control group had no damage to the epithelium of the small airway mucosa in the lung tissue, no infiltration of inflammatory cells, and no exudate from the lumen; there were inflammatory cells infiltrating the alveolar cavity of the lung tissue in the model group and the si-MIAT+miR-inhibitor group, mainly macrophages; the inflammatory cell infiltration was reduced in the si-MIAT group. Compared with the control group, the thickness of tracheal smooth muscle and the levels of IL-6, MMP-9, and TNF-α in the model group increased (P＜0.01); compared with the si-NC group, the thickness of tracheal smooth muscle and the levels of IL-6, MMP-9, and TNF-α in the si-MIAT group decreased (P＜0.01); compared with the si-MIAT+ miR-NC group, the thickness of tracheal smooth muscle and the levels of IL-6, MMP-9, and TNF-α in the si-MIAT+miR-inhibitor group increased (P＜0.01). Conclusion lncRNA MIAT can affect airway remodeling in COPD by regulating the function of miR-30a/ATG5 axis.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Airway remodeling; Long noncoding RNA; Myocardial infarction related transcript; miR-30a; ATG5

[中图分类号] R563.3

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210（2026）03（b）-0064-07

DOI：10.20047/j.issn1673-7210.25080883

[基金项目] 新疆维吾尔自治区中医药青年科技人才项目（ZYQ2025018）。

[通讯作者] 阿尔孜古力·艾尔肯（1982.7-），女，副主任医师；研究方向：慢性阻塞性肺疾病及肺源性心脏病。

（收稿日期：2025-08-03）

（修回日期：2025-12-12）