目前，脑卒中（Cerebral Stroke）是我国第一位死亡原因，每年因脑卒中引起的死亡人数占所有死亡人数的22.45%[1]。脑卒中的治疗手段仍然以传统的溶栓和抗凝治疗为主，这种治疗方式有严格的时间窗和适应的指证，这也成为脑卒中患者临床治疗的瓶颈。因此，在原有治疗手段的基础上，寻求更有效的脑卒中治疗方法非常必要。随着第二代测序（Next Generation Sequencing,NGS）技术的普及和进步，NGS技术的运用为医学带来的成果有目共睹，这也引发了对脑卒中遗传机制的研究。在此，我们课题组运用缺血性脑卒中（Cerebral Ischemic Stroke）研究的最经典的动物模型——大脑中动脉闭塞（Middle Cerebral Artery Occlusion, MCAO）模型对4月龄C57BL/6J小鼠进行短暂的小鼠大脑中动脉栓塞（Transient Middle Cerebral Artery Occlusion，tMCAO）手术，缺血时间为1小时。然后取tMCAO手术后1天，3天，7天，14天，28天的缺血侧皮层（Cortex）组织，用Illumina测序平台进行双端150bp的全转录组测序（RNA-Seq）和单端50bp的小RNA测序（smallRNA-seq）。结合生物信息学分析手段对脑卒中的病理机制进行全方位深层次的探索。我们的研究发现：
　　1.缺血性脑卒中后不同阶段，缺血侧皮层的 miRNAs表达谱和 mRNAs表达谱随着时间的变化而变化。缺血性脑卒中后神经元的功能受到影响；免疫反应和血管增生持续时间长。
　　2.缺血性脑卒中后第1天的 miRNA Markers是：mmu-miR-2137， mmu-miR-3085-3p，mmu-miR-3470b， mmu-miR-5126，mmu-miR-6240，和mmu-miR-874-5p，它们的靶基因功能富集在囊泡生成和运输以及信号释放（图6-b）。虽然miR-2137和miR-874-5p有被报道在其他疾病（老化，癌症）中的功能[2,3]，但是这几个miRNAs都是首次被发现与缺血性脑卒中病程进展相关。
　　3.缺血性脑卒中后第3天的 miRNA Markers是：mmu-miR-223-3p、mmu-miR-142a-3p和 mmu-miR-5099，它们的靶基因功能富集在钙离子输出、内吞作用、通过电耦联的细胞通讯和成纤维细胞的迁移。miR-223-3p与肿瘤细胞迁移和侵袭性相关[4,5]，miR-142a-3p直接调节P53通路[6]，miR-5099是一个未知功能的miRNA。
　　4.缺血性脑卒中后第7天的 miRNA Markers是：mmu-miR-21a-5p，mmu-miR-199b-3p，mmu-miR-199a-5p和 mmu-miR-214-3p，它们的靶基因功能富集在发育生长和分化。miR-21a-5p可促进机械损伤后脊髓成纤维细胞纤维化[7]，miR-214-3p有神经保护作用[8,9]，miR-199b-3p和miR-199a-5p功能未知。
　　5.进一步的功能分析结合 qPCR结果可以揭示：（1）miRNA-3085-3p/-3470b在缺血性脑脑卒中早期调节 Elf1发挥免疫调控和血管生成作用；（2） miRNA-214-3p/-199b-3p在缺血性脑卒中的恢复过程中通过调节Pon2和Qk抑制神经细胞的凋亡，发挥神经保护作用；（3）miRNA-199a-5p/-199b-3p调节Taok1基因，在缺血性脑卒中的恢复期抑制炎症反应，发挥神经保护作用。
　　结论：我们对RNA-Seq和smallRNA-seq数据进行生物信息学联合分析，找到了缺血性脑卒中后不同阶段的 miRNAMarkers，还找到了3个全新的可能的促进缺血性脑卒中恢复的机制。