研究背景:绝经后骨质疏松症是影响成千上万绝经后妇女的最常见的代谢性疾病之一。病人被诊断为骨质疏松症时通常表现为腰、髋部疼痛,易发生脆性骨折。虽然研究人员对骨质疏松症的临床诊断、治疗及病理机制尤其是相关的细胞信号通路等方面展开了广泛的研究,但相关分子机制仍有待进一步阐明。生物信息学是一门将计算机科学和生物学结合起来研究、分析和解释大量生物数据的交叉学科。近年来,微阵列和高通量测序方法已广泛用于预测疾病的治疗靶点,其中也包括骨质疏松疾病。目前,以外周血为样本的基因表达谱分析在研究各种疾病相关分子病理生理过程中逐渐显示出其作用。因此,利用生物信息学技术阐明绝经后骨质疏松潜在的病理分子机制,将是未来绝经后骨质疏松症的切入点,这将为推动疾病的筛查、早期诊断和早期干预等研究领域的发展。研究目的:识别、筛选调控绝经后骨质疏松症病理分子机制的关键基因及其上游靶向miRNA,构建mRNA-miRNA调控网络,并进一步进行细胞水平、临床样本验证,旨在为绝经后骨质疏松症的诊断和治疗提供新的思路。研究方法:我们分析了来自GSE56116-mRNA数据集、GSE64433-miRNA数据集的微阵列数据,得到绝经后骨质疏松女性与正常绝经女性血液中差异表达基因。通过DAVID数据库（Gene ontology,GO）对获得的差异表达基因分别从生物学过程（biological process,BP）、细胞组分（cellularcomponent,CC）和分子功能（molecularfunction,MF）三方面进行功能富集分析,同时通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）进行通路富集分析。我们使用TargetScan、miRWalk和miRDB数据库来识别差异基因潜在的相关microRNAs。构建诱导分化的小鼠Raw264.7破骨细胞及MC3T3成骨细胞,并采用RT-PCR方法验证相应所筛选的差异基因的表达情况及miRNA水平,利用RT-PCR检测所筛选的关键基因的表达水平与miRNA水平。研究结果:对获取的基因表达数据集进行整合分析后发现,共计847个基因在绝经后骨质疏松女性与正常绝经女性血液中的表达具有显著差异（P<0.05）。通过功能富集分析及文献调研,得到差异表达基因显著富集通路。通过基因与疾病相关性分析,最终筛选到VNN1、P2RX7、FASN、SLC8A1、KL这5个基因与骨质疏松疾病有着较强的关系。最后该5个基因与其靶向的microRNA共同构建出网络关系图,建立相关调控轴如下:①SLC8A1、hsa-miR-345-5p/hsa-miR-4717-3p/hsa-miR-4768-3p/hsa-miR-629-3p/hsa-miR-4793-3p②P2RX7、hsa-miR-345-5p/hsa-miR-629-3p③KL、hsa-miR-4793-3p④VNN1、hsa-miR-629-3p⑤FASN、hsa-miR-4717-3p。在诱导分化的小鼠成破骨细胞中及患者血液样本中均发现P2RX7、SLC8A1及miR-345-5p的差异性表达。研究结论:通过mRNA-miRNA网络中的差异基因及差异microRNA,得到5个差异基因均与绝经后骨质疏松症有一定的关联性,通过细胞实验和临床样本的检测与验证,其中P2RX7、SLC8A1基因及miR-345-5p的相关性显著。