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【背景】卒中(Stroke),又称为脑血管意外,分为出血性卒中和缺血性卒中,其中缺血性卒中约占所有卒中总例的70~80%。脑卒中高发病率和高致残、致死率的特点,不仅给患者带来了严重的身心障碍,而且给患者的家庭和社会带来了沉重的负担。据《柳叶刀》报道,对1990~2013年间100多个国家中风情况进行评估后,研究发现中国是卒中风险因素占比最高的国家之一,每年新发病人数达200~250万,卒中已成为我国第一致死病因。近些年已有报道发现miRNA在缺血性卒中导致的病理生理损伤进程中起着至关重要的作用。已有研究报道,其中miR-497对于改善急性缺血性卒中的功能恢复具有显著的作用,然而其发挥作用的机制以及明确作用靶点仍然未知。因此选择研究miR-497更有助于明确miRNA在急性缺血性卒中的作用机制,进一步为治疗卒中提供新的方法和依据。
【目的】本研究探求miRNA-497在缺血性卒中的具体作用和潜在机制,验证其作用的年龄相关性。
【方法】
以永久性远端大脑中动脉阻断方法建立局灶性缺血性卒中模型,将miR-497agomir(miR-497激动剂),miR-497antagomir(miR-497拮抗剂)和3-MA(自噬阻滞剂)通过脑立体定位仪、微量注射器于梗死后一小时注入缺血性卒中大鼠的梗死灶中,同时将等量生理盐水注入对照组中。24小时后测试行为学,比较各组给药后神经功能恢复情况。处死大鼠,生理盐水灌注取脑,对脑组织进行以下处理:通过TTC染色比较给药后的梗死体积变化;通过Westernblot分析各组别脑组织凋亡指标Caspase-3、Bax和Bcl-2,自噬指标Beclin-1和LC3-Ⅱ的含量变化;通过免疫荧光和免疫组化分析自噬指标LC3的含量及散布。
【结果】1.TTC与行为学结果:对比vehicle组,miR-497agomir组梗死体积增大,miR-497atagomir组梗死体积减少,miR-497antagomoir+3-MA组梗死体积对比对照组有所减少,对比miR-497antagomir组增大。各组行为学趋势与梗死变化趋势相一致。差异有统计学意义。2.WesternBlot结果:与vehicle组相比,miR-497agomir组Bax、activeCaspase-3表达量升高,LC3-Ⅱ含量减少;相反,miR-497antagomir组Bax、activeCaspase-3表达量减少,LC3-Ⅱ含量升高。Beclin-1含量在vehicle组、miR-497agomir组、miR-497antagomir组之间无明显变化。另外,相比于vehicle组,只有线粒体Bcl-2(mitochondrion-targetedbcl-2)的表达量在miR-497angomir组降低而在miR-497antagomir组升高,而内质网Bcl-2表达含量(endoplasmicreticulum-targetedBcl-2)无显著变化。
对miR-497antagomir组加用3-MA后,Beclin-1,LC3-Ⅱ等自噬蛋白含量降低,activeCaspase-3和Bax等凋亡蛋白等含量无明显变化。
3.免疫荧光及组化结果:对比vehicle组,LC3在miR-497agomir组中含量减少,在miR-497antagomir中含量增加,且自噬主要发生在神经元细胞上。3-MA作用于miR-497antagomir组后,自噬蛋白含量减少,凋亡蛋白含量无明显变化。
4.老年鼠与年轻鼠TTC染色及行为学比较:miR-497antagomir在老年鼠中改善急性缺血性卒中功能恢复的作用弱于在年轻鼠中的作用。
【结论】缺血性卒中急性期注射miR-497抑制剂可通过增强神经元自噬有效改善卒中后的神经功能恢复,直接作用靶点可能是LC3,其作用效果与年龄相关。
【目的】本研究探求miRNA-497在缺血性卒中的具体作用和潜在机制,验证其作用的年龄相关性。
【方法】
以永久性远端大脑中动脉阻断方法建立局灶性缺血性卒中模型,将miR-497agomir(miR-497激动剂),miR-497antagomir(miR-497拮抗剂)和3-MA(自噬阻滞剂)通过脑立体定位仪、微量注射器于梗死后一小时注入缺血性卒中大鼠的梗死灶中,同时将等量生理盐水注入对照组中。24小时后测试行为学,比较各组给药后神经功能恢复情况。处死大鼠,生理盐水灌注取脑,对脑组织进行以下处理:通过TTC染色比较给药后的梗死体积变化;通过Westernblot分析各组别脑组织凋亡指标Caspase-3、Bax和Bcl-2,自噬指标Beclin-1和LC3-Ⅱ的含量变化;通过免疫荧光和免疫组化分析自噬指标LC3的含量及散布。
【结果】1.TTC与行为学结果:对比vehicle组,miR-497agomir组梗死体积增大,miR-497atagomir组梗死体积减少,miR-497antagomoir+3-MA组梗死体积对比对照组有所减少,对比miR-497antagomir组增大。各组行为学趋势与梗死变化趋势相一致。差异有统计学意义。2.WesternBlot结果:与vehicle组相比,miR-497agomir组Bax、activeCaspase-3表达量升高,LC3-Ⅱ含量减少;相反,miR-497antagomir组Bax、activeCaspase-3表达量减少,LC3-Ⅱ含量升高。Beclin-1含量在vehicle组、miR-497agomir组、miR-497antagomir组之间无明显变化。另外,相比于vehicle组,只有线粒体Bcl-2(mitochondrion-targetedbcl-2)的表达量在miR-497angomir组降低而在miR-497antagomir组升高,而内质网Bcl-2表达含量(endoplasmicreticulum-targetedBcl-2)无显著变化。
对miR-497antagomir组加用3-MA后,Beclin-1,LC3-Ⅱ等自噬蛋白含量降低,activeCaspase-3和Bax等凋亡蛋白等含量无明显变化。
3.免疫荧光及组化结果:对比vehicle组,LC3在miR-497agomir组中含量减少,在miR-497antagomir中含量增加,且自噬主要发生在神经元细胞上。3-MA作用于miR-497antagomir组后,自噬蛋白含量减少,凋亡蛋白含量无明显变化。
4.老年鼠与年轻鼠TTC染色及行为学比较:miR-497antagomir在老年鼠中改善急性缺血性卒中功能恢复的作用弱于在年轻鼠中的作用。
【结论】缺血性卒中急性期注射miR-497抑制剂可通过增强神经元自噬有效改善卒中后的神经功能恢复,直接作用靶点可能是LC3,其作用效果与年龄相关。