microRNA（miRNA）是真核生物中廣泛存在的一種由 non-coding 區域轉錄的小片段 RNA，長度僅有 19~25
個核苷酸。根據 miRBase 數據庫，在所有物種發現的 miRNAs，至今已超過 2 萬個。miRNA 透過與標的 mRNA
的特異性結合，經由 post-transcriptional 基因沉默的途徑，抑制蛋白質生合成。推測脊椎動物的基因組中有超過1,000 個不同的
miRNAs，且有將近 1/3 的基因表現受到 miRNA的調控。
和 mRNAs 一樣，在不同的組織或發育時期，miRNAs 的表現量也會不同。這些 miRNAs 在細胞生長與凋亡、細胞周期調控、細胞的分化以及個體的發育等過程中扮演重要角色。
在癌癥、心血管疾病、糖尿病、神經系統疾病、發炎反應以及自體免疫疾病可觀察到 miRNA 表達譜的改變。差異表達的 miRNA
也可能有助于區分疾病狀態。miR2Disease 數據庫以人工的方式整理了目前已知與人類疾病相關的 miRNA 表達異常（Jiang Q et
al., 2009）。分析腫瘤與正常組織，或是不同腫瘤型態之間 表現的差異，可以找到與癌癥高度相關的 miRNAs。
miRNA 做為疾病檢測生物標記
miRNAs
也存在于人類和其他動物的血清和血漿中，其種類和數量可隨著生理狀況或疾病而不同。生化分析顯示，miRNA
可以抵抗血漿和血清中存在的核糖核酸酶、極端的 pH 值和溫度、長期的儲存以及反復的結凍解凍循環（Mitchell PS et
al.,2008）。利用循環血液中 miRNA 進行疾病診斷或預測疾病發生的非侵入式檢測方式，成為近年來生物醫學家的研究重點。最先將 miRNA
做為血液中生物標記的是關于 B 細胞淋巴癌（B-cell lymphoma）的研究，在卵巢癌與肺癌病人的周邊血液中也發現高量的癌癥相關
miRNAs。許多的研究報告都已說明 miRNA 作為腫瘤等疾病診斷與預測的生物標記之潛力。
在2009年，Ji等人發現，血漿生物標記還可以檢測心臟的損傷。許多報告指出血漿中 miRNAs與心肌梗塞和心臟衰竭相關。雖然大多數關于疾病的血漿
miRN A檢測研究使用 real-time PCR，Tijsen
等人用微數組方法篩選健康對照者與患有心臟衰竭的患者血漿中的miRNA表達差異（Tijsen AJ et al.,
2010）。他們的研究結果證明了以微數組平臺檢測血漿中miRNA的變化，做為心臟疾病的生物標記的可行性。
miRNA 做為感染早期診斷的指標
細菌的感染可能會引發嚴重的并發癥，如敗血癥（Sepsis）與敗血性休克（Septic shock）。高雄長庚醫院楊家森醫師等人（Hsieh CH
et al., 2012）檢測血液中miRNA的變化，研究在臨床上早期診斷細菌感染的可行性。將來自大腸桿菌血清型
026：B6（Escherichia coli serotype 026:B6）、克雷伯氏肺炎桿菌（Klebsiella
pneumoniae）、綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa ）、沙門氏菌（Salmonella enterica
serotype Enteritidis）以及粘質沙雷氏菌（Serratia
marcescens）等革蘭氏陰性菌的lipopolysaccharide（LPS）以腹腔注射的方式注射 4~6 周齡的小鼠，于 2~72
小時后犧牲小鼠，取得全血與肺臟、腦、肝臟、脾臟。萃取的 RNA 以華聯小鼠&大鼠 miRNA 芯片（Mouse&Rat
miRNA OneArray?）分析 miRNA 的表現，與對照組（只注射PBS）相比有明顯的不同（圖1）。注射100-μg LPS
6小時后，在肺組織與全血均有15 種上調表現差異超過 2倍的 miRNAs。在大腦中則沒有表現向上調控的 miRNA 。下調表現差異超過 2
倍的 miRNAs 數目較多，在肺、肝、脾和血液樣本中分別有23, 10, 8, and 51種。大部分在血液中觀察到的向下調控 miRNAs
并沒有在其他組織中發現相似的情形。
以 real-time RT-PCR 驗證血液中差異表現超過 4 倍的 8 種
miRNAs（let-7d, miR-15b, miR-16, miR-25, miR-92a, miR-103, miR-107, and
miR-451），在注射100 and 1000-μg大腸桿菌 LPS 6 小時后，miRNAs表現量增加 5~12
倍（圖2A）。分析不同時間點的 miRNAs 變化，在注射后 2小時，miRNAs 表現量就有明顯的增加，并且維持到至少 6 個小時；24
小時只剩 miR-25 和 miR-92a 有顯著的差異表現，72 小時則與對照組無異（圖2B）。
miRNAs 是免疫反應的重要調控因子，LPS誘導的 Toll-like receptor 4 (TLR4)
訊息傳導（signal transduction）會活化與 nuclear factor-kappa B (NF-κB) and
activator protein 1 (AP-1) 相關的 pathways，生成許多與發炎反應有關的 cytokines,
chemokines, or leukocyte adhesion molecules。為了了解 TLR4 receptor 在調控miRNAs
表現中所扮演的角色，在 TLR4 receptor knockout小鼠體內注射100-μg LPS后6小時，let-7d, miR-25,
miR-92a, miR-103 and miR-107的表現量明顯比正常C567BL / 6小鼠低（圖3）。