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目的:(1)系统地分析缺血性脑卒中(IS)和短暂性脑缺血发作(TIA)患者特异血清microRNAs(miRNAs)的表达特征;探讨IS和TIA患者特异血清miRNAs的临床应用价值;(2)证实miR-23b-3p和miR-29b-3p与预测靶基因之间的靶向关系,探讨其在缺血性脑血管疾病中参与的分子调控网络和具体作用机制。方法:(1)通过混合血清样本Taq Man低密度芯片初筛以及单个血清样本的实时荧光定量PCR(q RT-PCR)复筛与验证,鉴定IS患者特异血清miRNAs表达谱,同时分析TIA患者特异血清miRNAs水平;通过单因素方差分析、受试者工作曲线(ROC)、Logistic回归、Spearman相关性等多种统计学方法,多角度探讨特异血清miRNAs与IS神经功能缺损严重程度、TIA后再发卒中风险之间的关系;(2)通过生物信息学分析,预测miR-23b-3p和miR-29b-3p的靶基因,构建其可能参与的分子调控网络;体内动物实验,探讨全脑缺血再灌注模型miR-23b-3p和miR-29b-3p水平在脑组织与血清中变化的一致性,初步验证miR-23b-3p和miR-29b-3p在缺血性脑血管疾病中可能参与的分子机制。体外细胞实验,采用q RT-PCR、蛋白印迹、双荧光素酶报告基因实验、转染miRNA agomir等方法,探讨miR-23b-3p和miR-29b-3p在氧糖剥离(OGD)诱导皮质神经元凋亡过程中的具体作用机制。结果:(1)IS患者血清miR-23b-3p、miR-29b-3p、miR-181a-5p和miR-21-5p水平较健康对照组均显著升高(P均<0.001);重型IS患者(NIHSS>13)血清miR-23b-3p、miR-29b-3p、miR-181a-5p和miR-21-5p水平显著高于中型(6≤NIHSS≤13)、轻型(NIHSS<6)患者(P均<0.05),中型IS患者血清miR-23b-3p水平显著高于轻型患者(P<0.05),且IS患者血清miR-23b-3p、miR-29b-3p水平与NIHSS评分呈显著正相关(P均<0.01)。TIA患者血清miR-23b-3p、miR-29b-3p和miR-181a-5p水平较健康对照组均显著升高(P均<0.01),且IS患者血清miR-23b-3p、miR-29b-3p和miR-21-5p水平显著高于TIA患者(P均<0.05);高危TIA患者(6≤ABCD3≤9)血清miR-23b-3p、miR-29b-3p和miR-181a-5p水平显著高于中危(4≤ABCD3≤5)、低危(0≤ABCD3≤3)患者(P均<0.05),中危TIA患者血清miR-23b-3p水平显著高于低危患者(P<0.05),且TIA患者血清miR-23b-3p、miR-181a-5p水平与ABCD3评分呈显著正相关(P均<0.05)。ROC曲线和Logistic回归分析显示,血清miR-23b-3p、miR-29b-3p、miR-181a-5p和miR-21-5p可作为预测、区分IS和TIA的新型标志物,且上述miRNAs的组合具有最优的临床应用价值;(2)生物信息学分析显示,miR-23b-3p和miR-29b-3p可共同靶向基因磷酸酶张力蛋白同源物(PTEN),miR-29b-3p亦可靶向叉头转录因子3A(FOXO3A)。体内动物实验,大鼠全脑缺血再灌注模型血清和前皮质、海马组织中的miR-23b-3p、miR-29b-3p水平均显著升高(P均<0.05),且血清中miR-23b-3p、miR-29b-3p水平分别与它们在前皮质组织中的水平呈显著正相关(P均<0.01);大鼠全脑缺血再灌注模型前皮质组织中的PTEN、FOXO3A及磷酸化FOXO3A(p-FOXO3A)蛋白水平均显著下调(P均<0.05),促凋亡因子Bim和活化Caspase-3蛋白水平均显著上调(P均<0.05)。体外细胞实验,皮质神经元经OGD处理后,miR-23b-3p和miR-29b-3p表达均显著上调(P均<0.05),PTEN、FOXO3A及p-FOXO3A mRNA和蛋白水平均显著下调(P均<0.05);双荧光素酶报告实验分别证实了miR-23b-3p、miR-29b-3p和PTEN、miR-29b-3p和FOXO3A之间的靶向关系;进一步转染实验,发现皮质神经元过表达miR-23b-3p后的PTEN、Bim和活化Caspase-3蛋白水平均显著下调(P均<0.05),过表达miR-29b-3p后的PTEN、FOXO3A及p-FOXO3A、Bim和活化Caspase-3蛋白水平均显著下调(P均<0.05),且过表达miR-23b-3p或miR-29b-3p再经OGD处理后皮质神经元的Bim和活化Caspase-3蛋白水平较仅经OGD处理的蛋白水平显著下调(P均<0.05)。结论:血清miR-23b-3p、miR-29b-3p、miR-181a-5p和miR-21-5p可作为预测、区分IS和TIA的新型生物标志物,且有助于评估IS的神经功能缺损严重程度和TIA后再发卒中的风险;缺血性脑血管疾病中,上调的miR-23b-3p和miR-29b-3p,可通过靶向PTEN-AKT-FOXO3A信号通路,参与缺血缺氧诱导神经元凋亡过程的调控;上述研究发现将为特异miRNAs应用于缺血性脑血管疾病的病情监测、预后评估及治疗提供新的理论依据。