7月16日,東南大學醫(yī)學院姚紅紅課題組在神經(jīng)科學領域知名學術期刊《神經(jīng)科學雜志》(Journal of Neuroscience)在線發(fā)表了題為《環(huán)狀RNA TLK1通過調控miR-335-3p/TIPARP途徑加重缺血性腦卒中后的神經(jīng)元損傷和神經(jīng)功能缺損》(Circular RNA TLK1 aggravates neuronal injury and neurological deficits after ischemic stroke via miR-335-3p/TIPARP)的最新研究成果。該項工作揭示了環(huán)狀RNA在調控缺血神經(jīng)元損傷中的重要作用及分子機制,為尋找調控缺血后腦損傷的潛在靶點提供了理論支持和新思路。
缺血性腦卒中,又稱“腦梗塞”或“腦栓塞”,具有“發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高、并發(fā)癥多”的特點。腦卒中已成為我國第一位死亡原因。缺血性腦損傷涉及復雜的病理生理過程,腦缺血后神經(jīng)元損傷的程度是決定腦卒中結局的主要因素,然而,控制缺血神經(jīng)元死亡的分子開關卻鮮為人知,因此,研究腦缺血后的神經(jīng)元損傷及其分子調控機制具有重要意義。環(huán)狀RNA(circRNA)在腦中表達豐度通常較高,并且參與各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。姚紅紅教授課題組的前期工作已經(jīng)發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA(circRNA)參與缺血性腦卒中,但circRNA在缺血性卒中相關神經(jīng)元損傷中的潛在作用仍不清楚。
該項工作深入系統(tǒng)地探討了環(huán)狀RNA TLK1(circTLK1)及其通路在腦缺血后神經(jīng)元損傷中的機制以及潛在生物學標記的價值。該研究中,研究人員該研究發(fā)現(xiàn)circTLK1表達水平在局灶性腦缺血再灌注小鼠腦組織中顯著升高。敲低circTLK1可顯著降低腦梗死體積,減輕神經(jīng)元損傷,改善神經(jīng)功能缺損。進一步通過對分子機制研究闡明,的探索發(fā)現(xiàn),上調的circTLK1以sponge方式競爭性結合miR-335-3p,抑制miR-335-3p的活性,進而增加而上調下游靶蛋白TIPARP的表達,從而導致神經(jīng)元損傷并加重腦梗死和神經(jīng)功能缺損。臨床研究也證實急性缺血性卒中患者血漿中circTLK1水平升高。該研究不僅揭示了circTLK1在缺血性腦損傷中的不利作用,而且提示circTLK1可能是腦缺血導致的中神經(jīng)元損傷的一個新機制,而且調控circRNA可能是為改善腦卒中后神經(jīng)損傷的提供一個潛在的干預新策略。
姚紅紅教授課題組長期致力于嚴重危害人類健康的重大神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理機制相關研究,已圍繞腦卒中和抑郁癥這兩種重大神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共性病理機制-神經(jīng)炎癥的研究,聚焦表觀遺傳學-非編碼RNA(特別是circRNA)調控機制,取得多項進展,相關研究成果分別發(fā)表在Molecular Psychiatry,Nature Communications,,Autophagy,Journal of Neuroscience等專業(yè)權威期刊。
該研究的第一作者為東南大學醫(yī)學院博士生吳芳芳,通訊作者為東南大學醫(yī)學院姚紅紅教授。該研究得到了國家自然科學基金、江蘇特聘教授和國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)的資助。
論文鏈接:https://www.jneurosci.org/content/early/2019/07/16/JNEUROSCI.0299-19.2019.long
圖注:circTLK1通過miR-335-3p/TIPARP途徑加重缺血性中風后的神經(jīng)元損傷和神經(jīng)功能缺損的作用機制示意圖