缺血性脑损伤后MicroRNA 210及其靶基因ephrinA3的表达变化

Mir-210为缺氧特异性微小RNA(microRNA),缺氧环境下表达稳定上调~([1]);且有证据表明内皮细胞中过表达mir-210可下调其靶基因ephrinA3的蛋白表达,进而显著促进内皮细胞形成血管~([2]).我们通过构建大鼠急性脑缺血模型,观察脑缺血后各时间点缺血皮质区mir-210及其靶基因ephrinA3的表达变化,对其在脑缺血后血管新生过程中可能起到的调控作用进行了初步探讨.     

颅脑损伤后海马区notch信号分子及其相关miRNA的表达变化

目的 观察颅脑损伤后海马区notch1相关微小RNA(miRNA)、notch1及nestin的表达变化,探讨颅脑损伤后神经干细胞增殖机制.方法 采用自由落体法复制闭合性颅脑损伤小鼠模型,于伤后4 h、1 d和3 d处死动物.(1)实时聚合酶链反应(Real-time PCR)检测伤后4 h、1 d和3d伤侧海马区mir-326、mir-34a和notch1 mRNA的表达变化.(2)免疫荧光染色检测伤后3 d伤侧海马齿状回区notch1和nestin蛋白表达变化.结果 (1)颅脑损伤后4 h、1 d和3 d组海马区mir-326和mir-34a表达水平分别为假手术组的(0.36±0.16)、(0.16±0.04)、(0.36±0.17)倍和(0.48±0.15)、(0.50±0.04)、(0.25±0.14)倍,均低于假手术组(P＜0.01);(2)颅脑损伤后4 h、1 d和3 d组海马区notch1 mRNA表达水平分别为假手术组的(1.77±0.17)、(2.55±0.48)和(2.44±0.58)倍,均高于假手术组(P＜0.05);颅脑损伤后3 d组海马齿状回区notch1阳性细胞明显多于假手术组[(18.20±3.56)个比(0.40±0.55)个,P＜0.01].(3)颅脑损伤后3 d组海马齿状回区nestin阳性细胞数明显高于假手术组[(21.80±5.07)个比(0.80±0.45)个,P＜0.01].结论 在颅脑损伤后海马区神经干细胞增殖过程中,mir-326和mir-34a表达明显降低,其靶基因notch1 mRNA和蛋白表达明显升高,提示mir-326和mir-34a可靶向抑制notch信号分子,调控伤后神经干细胞增殖过程.

Abstract：

Objective To observe the expression of notch1-related miRNA, notch1 and nestin,and explore the regulatory mechanism of neural stem cells proliferation in hippocampus of mice after traumatic brain injury (TBI). Methods Mice were suffered closed head injury, and then sacrificed at 4th h,1st day and 3rd day post-injury. Real-time polymerase chain reaction (PCR) was used to detect the expression levels of mir-326, mir-34a and notch1 mRNA in mice hippocampus at 4th h, 1st day and 3rd day post TBI. Immunofluorescence was conducted to determine protein expression levels of notch1 and nestin in mice hippocampus at 3rd day post TBI. Results ( 1 ) Relative to sham group, the levels of mir-326 and mir-34a at 4th h, 1st day and 3rd day after TBI in the hippocampus were respectively (0. 36 ± 0. 16),(0. 16±0.04), (0.36±0. 17) and (0.48±0. 15), (0.50±0.04), (0.25 ±0. 14) fold (P＜0.01);(2) Relative to sham group, the levels of notch1 mRNA at 4th h, 1st day and 3rd day post TBI injury in the hippocampus were respectively (1.77 ±0. 17), (2.55 ±0.48) and (2.44±0.58) fold (P＜0.05).Notch1 + cells in the DG at 3rd day post TBI were significantly increased compared to sham group ( 18.20± 3.56 vs 0. 40 ±0. 55 ,P ＜0. 01 ); (3) Nestin + cells in the DG at 3rd day post TBI were increased apparently compared to sham group (21.80 ± 5. 07 vs 0.80 ± 0. 45, P ＜ 0. 01 ). Conclusion mir-326 and mir-34a may play a key role in trauma-induced neural stem cells proliferation in hippocampus in vivo by targeting notch1 signaling.     

微小RNA在神经发生中的调控作用

神经发生是指神经干细胞自我增殖和分化成为新的神经元,并整合入神经网络的生物学过程,包括胚胎时期神经发牛和成体时期的神经发生.研究表明,微小RNA在神经发生中发挥着重要的调控作用.文章就近年来微小RNA在胚胎和成体神经发生调控中的分子机制以及脑缺血后神经发生过程中微小RNA的可能调控作用进行了综述.     

人诱导性多能干细胞向神经干细胞分化的方法探讨

目的:探讨人诱导性多能干细胞(iPS细胞)体外定向分化为神经干细胞(NSCs)的方法。方法:人iPS细胞悬浮培养4 d形成的拟胚体(EB)经维甲酸(RA)诱导4 d,诱导后的EB在无血清培养基中筛选并扩增培养。倒置显微镜下观察诱导后细胞的形态变化,RT-PCR检测iPS细胞多能性基因Nanog、Oct4和Sox2的表达,免疫荧光法检测NSCs特异性标志物Nestin、神经元标志物β-tubulinⅢ和神经胶质细胞标志物GFAP的表达。结果:(1)人iPS细胞在饲养层细胞上稳定传代,表达多能性基因Nanog、Oct4和Sox2,去除饲养层后悬浮培养能形成球形EB;(2)经RA诱导后的EB在无血清培养基中筛选培养第1 d贴壁生长,周围爬出细胞;第3 d,在高倍镜下可见中央聚集的细胞呈环形的rosette结构,rosette结构增多到第7 d达高峰。对照组未观察到rosette结构。随后大部分rosette细胞脱离瓶壁悬浮生长,形成神经球样克隆。免疫荧光显示神经球呈nestin阳性表达。贴壁培养的神经球能分化成β-tubulinШ和GFAP阳性细胞。结论:RA诱导结合无血清培养基筛选法能诱导iPS细胞高效分化为NSCs。     

血清UCH-L1在轻型颅脑损伤诊断和预后评估中的意义

目的 探讨轻型颅脑损伤(mild traumatic brain injury,mTBI)后血清泛素C末端水解酶-L1(Ubiquitin C-terminal Hydrolase-L1,UCH-L1)的含量变化和其对mTBI诊断及预后评估的价值.方法 本研究共纳入mTBI患者80例,其中颅脑CT结果阳性32例,颅脑CT结果阴性48例.另选取40例健康体检者作为正常对照,40例四肢骨折患者为创伤对照.所有mTBI患者伤后6个月行格拉斯哥预后延伸评分(Glasgow Outcome Scale Extended,GOSE).收集对照组和mTBI患者伤后4h内血清,采用酶联免疫法(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA)检测血清UCH-L1含量,分析其与mTBI诊断及GOSE评分的关系.结果 ⑴mTBI患者伤后血清UCH-L1含量明显高于正常对照组和骨折对照组(P<0.001),其ROC曲线下面积为0.965;⑵mTBI患者中颅脑CT结果阳性者血清UCH-L1含量明显高于颅脑CT结果阴性者(P<0.001),其ROC曲线下面积为0.923;⑶mTBI预后良好者(GOSE=8分)伤后血清UCH-L1含量明显低于预后不良者(GOSE<8分)(P<0.01),与GOSE评分呈负相关(P<0.001).结论 轻型颅脑损伤后血清UCH-L1含量明显升高,对其诊断及预后评估具有较高价值,可作为一种潜在的生物指标.     

脑外伤后血清外泌体miR-451的表达变化及意义

目的探讨脑外伤后血清外泌体miR-451的动态表达变化及其在脑外伤诊断、损伤严重程度及预后评估中的价值。方法本研究共纳入脑外伤患者120例,另选取40例健康体检者作为对照组,所有患者伤后6个月行格拉斯哥预后（Glasgow Outcome Scale,GOS）评分。收集对照组和脑外伤患者伤后4 h内及1 d、3 d、7 d血清,提取血清中外泌体RNA,采用real-time PCR检测miR-451伤后的动态表达变化,分析其与脑外伤诊断、严重程度及GOS评分的关系。结果（1）脑外伤及轻型颅脑外伤患者伤后4 h内血清外泌体miR-451表达水平均明显高于对照组（P<0.01）,其受试者工作特征（ROC）曲线下面积分别为0.917和0.911;（2）伤后4 h内及1 d、3 d和7 d,轻、中、重三型患者血清外泌体miR-451表达水平逐级增高,与损伤严重程度呈正相关（P<0.001）;（3）脑外伤预后良好者（GOS为4~5分）伤后4 h内及1 d、3 d和7 d血清外泌体miR-451表达水平明显低于预后不良者（GOS为1～3分）（P<0.01）,与GOS评分呈负相关（P<0.001）。结论脑外伤后血清外泌体miR-451表达明显升高,对脑外伤的诊断、损伤严重程度及预后评估具有较高价值,可作为一种潜在的生物指标。     

脑外伤后小鼠海马区notch信号的表达变化

目的观察脑外伤后小鼠海马区notch信号基因的表达变化。方法采用Feeney自由落体法复制闭合性脑外伤小鼠模型,分为假手术对照组和脑外伤组,于伤后4h、1d、3d分别处死。采用实时荧光定量PCR法检测伤后各时间点notch1、hes1mRNA的表达。结果 (1)notch1 mRNA表达水平在伤后4h开始升高,1d时达到高峰,较对照组升高约6倍,3d时有所回落,但仍维持在高水平,较对照组升高2倍。(2)hes1 mRNA在伤后4h无明显变化,1d时达到高峰,较对照组升高3倍,3d时回落到正常水平。结论脑外伤后notch1和hes1 mRNA明显增高,提示notch信号被激活,可能与伤后NSCs增殖分化相关。     

脑外伤后小鼠海马区notch信号的表达变化

目的观察脑外伤后小鼠海马区notch信号基因的表达变化。方法采用Feeney自由落体法复制闭合性脑外伤小鼠模型,分为假手术对照组和脑外伤组,于伤后4h、1d、3d分别处死。采用实时荧光定量PCR法检测伤后各时间点notch1、hes1mRNA的表达。结果 （1）notch1 mRNA表达水平在伤后4h开始升高,1d时达到高峰,较对照组升高约6倍,3d时有所回落,但仍维持在高水平,较对照组升高2倍。（2）hes1 mRNA在伤后4h无明显变化,1d时达到高峰,较对照组升高3倍,3d时回落到正常水平。结论脑外伤后notch1和hes1 mRNA明显增高,提示notch信号被激活,可能与伤后NSCs增殖分化相关。     

缺血性脑损伤大鼠MicroRNA 210的动态变化

目的观察缺血性脑损伤后大鼠缺血皮质区microRNA 210的表达变化规律,探讨mir-210对脑缺血后血管新生的可能影响。方法实验分为缺血后1d、3d、7d组和假手术组(n=5),缺血组采用线栓法制作大脑中动脉阻塞模型,于缺血后1、3、7d处死大鼠,取缺血皮质区用于实验;假手术组仅暴露动脉。提取各实验组脑缺血皮质区的miRNA,Real time PCR比较各实验组mir-210的表达水平。结果脑缺血后mir-210表达显著上调,缺血后1d、3d、7d分别为假手术组的7.2±0.56、20.1±0.87和20.3±0.76倍(P0.05)。结论脑缺血后mir-210表达显著上调,mir-210可能在促进脑缺血后血管新生过程中起重要作用。