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微小RNA参与缺血性脑血管病的功能康复作用研究

2020-02-27张婷婷

临床医药文献杂志(电子版) 2020年6期
关键词:可塑性脑缺血脑组织

张婷婷,尤 斌,李 超

(牡丹江医学院附属红旗医院,黑龙江 牡丹江 157000)

MicroRNA是进化上保守的非编码单链RNA小分子,具有19至23个核苷酸,其主要产生于基因当中的内含子,有效利用发展成熟的miRNA以及靶mRNA分子的相互配合达到降解诱导靶和抑制翻译以调节基因表达的目的。中枢神经系统内部大量的miRNA不仅仅可以对神经系统的发育进行调节,还能够抑制诸如神经变性疾病等神经性系统疾病的扩散。特别是在近些年来,越来越多的医学专家学者开始深入探讨miRNA和脑血管疾病之间的关系。

1 脑缺血耐受

脑缺血耐受的显著特征是耐受性,它具体指的是在经历多次短暂脑缺血后灌注的脑组织对于长期缺血性损伤有良好的耐受反应。实行预处理能够在某种程度上提升机体的内源性抗损伤能力,进而保护其他细胞。新蛋白质的合成非常有利于预处理诱导的耐受性。有关研究资料结果显示,miRNA调节剂对新蛋白质合成具有明显的作用,预处理能够从不同的角度调节小鼠皮质中miRNA的表达。 全身转录调节因子(MeCP2)是下调miRNA的重要预测因子。 耐受性主要表现为对基因表达的抑制,同时MeCP2在预处理大鼠大脑皮层当中的表达非常快。 然而,mRNA表达在一定程度上没有变化,并且可以很明显的看出MeCP2消除大鼠对缺血具有很强的易感性,这也从侧面反映了MeCP2成为预处理诱导耐受效应物的概率很大。预刺激刺激RISC结合的mRNA的抑制,并翻译新的游离mRNA。除此之外,MeCP2指的是新合成的蛋白质,一方面可以易位于细胞核内,另一方面还可以有效调节基因表达。MeCP2还可以在耐受的同时对非必需基因进行有效抑制,保留缺氧细胞的能量,对那些必须基因加以激活。

2 细胞凋亡及脑水肿形成

在许多缺血性损伤反应当中miRNA发挥着很大的影响。例如成年大鼠脑组织中的短暂局灶性缺血能够对 miRNA表达进行有效控制,并且miRNA的预测靶蛋白可以调节脑组织蛋白质,诸如维护神经系统发育和保持离子稳态等。Drosha酶、Dicer酶、辅助因子 Pasha酶和 Pre- miRNA转运因子 Exportin5等蛋白均为 miRNA生成过程当中的必不可少组成部分。值得特别注意的是,以上提到的蛋白质 mRNA水平在短暂性脑缺血中并未发生太大的变化。但是Dharap研究结果显示,短暂性脑缺血能够在较大程度上对缺血后成年大鼠脑组织的miR-145表达发生明显的抑制作用,同时还可以增加其靶基因和超氧化物歧化酶2的翻译。然而在微阵列研究中发现,瞬时缺血能够造成miRNA与基因启动子的相互结合,这意味着miRNA也具有调节基因表达的作用。 miR-497与N2A细胞中氧 - 葡萄糖剥夺造成的反应具有十分密切的联系,具体来讲, miR-497能够抑制细胞死亡,与此同时也会造成神经元的丢失。由于 miR-497可以和 Bcl-2/ w的3’ UTR直接进行结合,因此在摘除掉小鼠大脑之后,其能够提升缺血区 Bcl-2/ w蛋白的表达水平,减少脑梗塞,有效调节缺血后神经功能。总的来讲,miR-497可以利用对Bcl-2和Bcl-w表达的抑制进一步提高缺血性神经元死亡的速度。

3 突触可塑性

在脑梗塞死亡之后,受损的神经元轴突在某个方向上重新生长并重建突触和功能连接,进而造成许多不同的代偿过程。突触指的是活动依赖性大脑可塑性变化的关键结构部位,其可塑性重要形式包括长时程增强(LTP)和长期抑制(LTD),由于它们具有学习和记忆的功能,最终会造成脑缺血后LTP和LTD的变化。由此可见,miRNA在成熟神经元当中具有突触可塑性,同时也是形态学修饰的重要调节因子,与其他一系列高级认知功能存在密切的关系。突触可塑性的调节可以通过合成树突中的蛋白质进行,miRNA的潜在靶基因则为参与突触蛋白质合成的基因,它主要利用突触活动的变化对局部翻译以及突触生长和强度进行调解。有关研究显示,miR-132表达可以促进皮质神经元中的轴突长,同时阻断GTP酶活化蛋白P250(P250 GAP)的表达并增加海马神经元轴突形态发生的概率。

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