从exosome介导miR-155-5p在小胶质细胞-神经元crosstalk中的作用探讨栀子、三七组分配伍治疗脑缺血的机制

Microglia-neuron crosstalk is an important mechanism that plays a key role in brain tissue inflammation after cerebral ischemia. Microglial cells derived exosome can regulate neuronal survival by the carried microRNA. MiR-155 is one of the main molecular that induced inflammatory response after stroke. MiR-155 expressed in ischemic-induced microglia can transfer to neuron through exosome, resulting in neural damage. Therefore, exosome mediated miR-155 in crosstalk targeting therapy can promote neuronal survival. Gardenia and notoginseng, which belong to the Jiedu Tongluo prescription, are usually used in clinical for the treatment of stroke. Tongluo jiunao injection formed by gardenia and notoginseng components (geniposide and ginsenoside Rg1) compatibility showed a good clinical effect on stroke. Our former works displayed that gardenia and notoginseng components compatibility could regulate microglial inflammation and protect neurons, with the specific mechanism not clearly. Based on miR-155 expression on microglia and exosome mediated miR-155 transfer, this project is to explain the neuroprotective and regulated mechanism of gardenia and notoginseng components compatibility on mciroglial inflammation using animal model, co-culture system and molecular biological technology. This study helps to elucidate the biological content of Jiedu Tongluo therapy and provide scientific basis for the traditional Chinese medicine in stroke treatment.

小胶质细胞-神经元crosstalk（交互对话）是脑缺血后维持脑组织炎症反应稳态的重要机制，小胶质细胞exosome(胞外体)可携带microRNA通过crosstalk机制影响神经元，miR-155是诱导炎症反应的主要分子之一。因此，针对小胶质细胞exosome介导miR-155通过crosstalk损伤神经元的靶向治疗，有望促进神经元生存。栀子和三七是临床治疗中风的常用药，其组分配伍而成的通络救脑注射液临床疗效良好。工作基础显示：栀子、三七组分配伍能抑制小胶质细胞炎症反应从而保护神经元，但具体机制仍不清楚。本项目利用动物模型、细胞共培养模型及分子生物学方法，从小胶质细胞表达miR-155-5p和exosome介导miR-155-5p向神经元传递两个环节，阐释栀子、三七组分配伍通过调节小胶质细胞炎症反应，从而保护神经元的机制。本项目有助于诠释中医药治疗缺血中风的生物学内涵。

缺血性中风给社会和家庭带来了沉重的负担，阐释中药有效组分治疗该类疾病的配伍规律和药效机制是该领域的重要科学命题。栀子、三七有效组分配伍对小胶质细胞的炎症反应有显著的抑制作用，本课题设想：基于miR-155在小胶质细胞-神经元crosstalk中的信号传递作用，可将小胶质细胞exosome中携带的miR-155作为一个基点，通过栀子、三七组分配伍改变小胶质细胞miR-155这个促炎症信号的表达与exosome介导的传递，改善受损神经元存活的微环境，促进神经元生存，重塑脑神。主要研究成果：第一部分：栀子、三七组分配伍调控缺氧诱导的小胶质细胞miR-155表达抑制炎症反应的作用机制。栀子、三七组分配伍可抑制miR-155在miR水平、前体水平的表达，这种抑制作用是栀子苷通过影响NFκB启动子实现的。栀子、三七组分配伍对小胶质细胞的TNF-α和IL-6 mRNA表达有抑制作用，这种抑制作用与miR-155的水平相关，通路MAPK并不参与栀子苷等在诱导的小胶质细胞炎症应答模型上对表达的调控，NFκB通路是诱导表达的重要分子通路。第二部分：栀子、三七组分配伍调控exosome介导miR-155在小胶质细胞和神经元之间的传递作用及其机制。栀子、三七组分配伍作用后的小胶质细胞条件液中的exosome对缺氧处理的神经元具有保护作用，能够抑制神经元凋亡、增加神经元活性，减少神经元LDH漏出率。药物作用后的小胶质细胞对神经元的保护作用是由小胶质细胞条件培养液中exsome作为介导进行传递的。第三部分：栀子、三七组分配伍对体外移植过表达miR-155小胶质细胞的中风模型大鼠的干预作用。移植过表达miR-155小胶质细胞的大鼠经MCAO模型处理后，栀子、三七组分配伍可减少脑梗死面积，抑制miR-155表达，增加其靶基因SOCS-1基因的表达。