lncRNA LINC00938在新生儿缺血缺氧性脑病中的作用与机制研究

lncRNA LINC00938 is identified from lncRNA microarray screening, which is low expressed in cerebrospinal fluid of neonates with hypoxic-ischemic encephalopathy （HIE）. LINC00938 is more conserved in different species. Our previous studies shown that LINC00938 is specific expressed in central nervous system. Knockdown of LINC00938 could cause abnormal development of nervous system, brain edema and cerebral hemorrhage phenotype in zebrafish. Meanwhile, overexpression of LINC00938 could inhibit the apoptosis of neural cell，which suggest that LINC00938 may has a potential role in neural repair. To further explore the mechanism of LINC00938 in neural apoptosis，we found NTN1 could regulated by LINC00938 through transcriptome sequencing. In this study, we will clarify the potential role of LINC00938 in HIE. And we will further demonstrate the role of LINC00938 in nerurogenesis and neural apoptosis by overexpression or knockdown of LINC00938 in zebrafish or PC12. The mechanism of LINC00938 in nerurogenesis and neural apoptosis could provide a new potential biomarker for prevention or treatment of HIE.

LINC00938是我们通过lncRNA芯片技术筛选获得的、低表达于新生儿缺血缺氧性脑病脑脊液、不同物种中比较保守、功能未知的lncRNA。前期发现LINC00938在神经系统特异性高表达；应用斑马鱼模型， LINC00938敲降导致神经发育异常、脑组织水肿、脑部出血等HIE相关表型；LINC00938过表达后可改善氧糖剥夺（OGD）诱导的PC12细胞凋亡，提示LINC00938具有潜在的抑制神经细胞凋亡的作用。为探索其作用机制，我们通过转录组测序及初步实验验证发现NTN1可能为其作用靶标。本研究拟评估LINC00938在新生儿缺血缺氧性脑病神经细胞凋亡过程中的生物学功能；以NTN1为切入点，运用过表达、沉默、拯救策略论证其在神经发育、神经细胞凋亡过程中的分子机制；LINC00938功能与机制尚未见报道，研究可能为新生儿缺血缺氧性脑病的防治提供新的干预靶标。

新生儿缺氧缺血性脑病是由于围产期窒息或宫内窘迫而造成的新生儿脑损伤，其发病率约为新生儿出生率的0.6%，死亡率高达15%-20%，其余存活的患儿也可能留有神经发育异常后遗症，给家庭及社会造成巨大的负担。目前，虽然低温治疗对中、重度缺氧缺血性脑病的新生儿具有一定疗效，但是不能从根本上抑制缺氧缺血导致的神经细胞凋亡。近年来，lncRNA被报道参于缺氧引起的脑梗塞、海马区神经元凋亡等神经损伤修复过程。我们采用lncRNA芯片技术筛选出一条差异性低表达在新生儿缺氧缺血性脑病中的LINC00938，通过qRT-PCR对多例缺氧缺血性脑病新生儿和正常新生儿进行分析，结果显示LINC00938在新生儿缺氧缺血性脑病中显著下调。通过体外构建氧糖剥夺（oxygen-glucose deprivation，OGD）的SH-SY5Y细胞模型，我们发现LINC00938在OGD处理的SH-SY5Y中表达显著下调。运用原位杂交技术发现LINC00938在SH-SY5Y的细胞质中富集表达。采用慢病毒感染细胞敲降LINC00938，western blot及TUNEL实验结果发现LINC00938下调会导致SH-SY5Y细胞凋亡，而在OGD处理的SH-SY5Y细胞中过表达LINC00938，抑制OGD导致的神经细胞凋亡。进一步敲降SH-SY5Y中LINC00938，运用RNA-seq技术筛选发现LINC00938敲降之后，显著影响MAPK信号通路，提示LINC00938可能通过MAPK信号通路来发挥神经保护功能。其中MAPK信号通路主要包括JNK、p38和ERK信号通路，我们通过Western blot发现LINC00938敲低显著降低p-ERK1/2，而不影响JNK信号通路，提示LINC00938可能通过影响ERK信号通路来发挥抗神经细胞凋亡功能。这些结果为进一步解析lncRNA在新生儿缺氧缺血性脑病中抑制神经细胞凋亡的作用提供了新线索，可能为新生儿缺氧缺血性脑病的防治提供新思路及新靶点。.