miR-182调控松果体Clock基因介导缺氧缺血性脑损伤后节律紊乱的新机制

Hypoxic-ischemic brain damage (HIBD) survivals often suffer from circadian rhythm disorders, which substantially affect their life qualities. The underlying mechanisms for such disorders remain largely unknown. Our high-throughput screening data indicated that miR-182, a microRNA, is significantly up-regulated in rat pineal gland after HIBD. Bioinformatics analysis predicted its downstream target as the Clock gene, which was confirmed by the luciferase reporter system. Clock gene plays an important role in circadian clock system. Combining with our findings that the expression of Clock gene in pineal gland was significantly decreased after HIBD, we hypothesized that the impairment of the clock gene expression mediated by miR-182 led to the disorder of circadian disorder. To test this, we will first measure changes of miR-182 and clock gene expression after HIBD. We will then test the effects on pineal function when miR-182 is overexpressed or silenced. We will also study the relationships between miR-182, Clock gene and pineal function after HIBD. Our study therefore provides new potential therapeutic target for circadian disorders after HIBD.

缺氧缺血性脑病(HIBD)患儿常遗留昼夜节律紊乱，严重影响患儿生存质量。我们前期芯片筛选发现:HIBD后大鼠松果体中miR-182表达明显升高。生物信息学预测其下游靶基因之一是Clock基因。而我们同时发现：HIBD后大鼠松果体Clock基因表达显著降低。Clock是昼夜节律生物钟系统中核心的、高保守的功能基因，因此我们设想：松果体中miR-182对Clock的调控可能是导致HIBD后节律紊乱的新机制。本研究拟探讨：①大鼠HIBD后松果体中miR-182与钟基因表达水平与昼夜节律的变化；②miR-182过表达/表达沉默对原代松果体细胞的影响；③大鼠体内模型研究miR-182对松果体Clock调控的机制研究。该机制尚未见报道，具有源头创新性，为HIBD防治提供新靶标。

新 生 儿 缺 氧 缺 血 性 脑 病（hypoxic-ischemic encephalopathy, HIE）会产生严重的并发症。这种围产期窒息缺氧导致的缺氧缺血性脑损伤（hypoxic-ischemic brain damage, HIBD）性疾病的患儿常遗留精神运动发育障碍、睡眠觉醒周期颠倒、激素内分泌节律紊乱等问题。我们的前期研究发现缺氧缺血可导致多器官系统功能的节律紊乱，但目前尚无对其发生机制的相关报道。研究结果显示：HIBD 后大鼠松果体 Clock 基因表达显著降低。Clock是昼夜节律生物钟系统中核心的、高保守的功能基因，因此我们设想：松果体中miR-182对 Clock 的调控可能是导致 HIBD 后节律紊乱的新机制。本项目拟探讨：①大鼠 HIBD 后松果体中 miR-182 与钟基因表达水平与昼夜节律的变化；②miR-182 过表达/表达沉默对原代松果体细胞的影响；③大鼠体内模型研究 miR-182 对松果体 Clock调控的机制研究。通过生物信息学结合荧光素酶报告基因技术验证松果体中miR-182表达在CLOCK转录调控中的分子机制是通过CLOCK基因（生物钟调控过程中的核心钟基因之一）的3’-UTR；并且在通过氧葡糖剥夺环境的原代培养松果体细胞上进一步验证了miR-182对CLOCK表达的调控作用。为缺氧缺血导致的松果体功能损害相关的节律紊乱的治疗提供了新的靶点。动物行为学实验揭示miR-182过表达对HIBD大鼠的影响是多方面的，加重HIBD所致的远期学习记忆能力的损伤，同时可改变缺氧缺血所造成的运动时相开始时间延迟现象，对昼夜节律造成影响，但对远期情感未见影响。松果体中miR-182导致HIE节律紊乱国内外未见文献报道，我们的研究成果填补该领域研究的空白，可能为 HIBD 的防治提供新的线索和潜在的干预靶标。