LncRNA TUG1通过NLRP3调控脑缺血再灌注损伤中神经炎症的作用和机制研究

Secondary inflammatory reaction is the key link of cerebral ischemia-reperfusion injury, but its mechanism is unknown. By using lncRNA chip，we found that the expression of lncRNA TUG1 was significantly up-regulated in cerebral ischemia-reperfusion injury tissues. In addition, after oxygen and glucose deprivation/reoxygenation treatment, the expression of lncRNA TUG1 was significantly increased in microglia. Interfering expression of lncRNA TUG1 could reduce the activation of microglia and expression of innate immunity key factor NLRP3. These suggested that lncRNA TUG1 may induce the cerebral ischemia-reperfusion injury and neuroinflammation by targeting NLRP3, but the molecular mechanism needs to be further proved. The project is planned on studying:① the the expression of lncRNA TUG1 in cerebral ischemia reperfusion injury and neuroinflammation;② the biological effects of lncRNA TUG1 in cerebral ischemia reperfusion injury and neuroinflammation; ③ the mechanism of TUG1 regulating the expression of NLRP3; ④ construction of TUG1 downstream regulatory network

继发性炎症反应是脑缺血再灌注损伤的关键环节，但其作用机制不明。我们利用lncRNA芯片技术筛选发现，lncRNA TUG1在脑缺血再灌注损伤组织的表达显著增高。对小胶质细胞进行糖氧剥夺/复氧处理后，lncRNA TUG1的表达上调；干扰lncRNA TUG1表达可以降低小胶质细胞的活化，固有免疫因子NLRP3的表达随之下调，提示lncRNA TUG1可以通过NLRP3参与脑缺血再灌注损伤的炎症反应，其确切的分子调控机制有待于进一步论证。本项目拟在此基础上：①明确lncRNA TUG1在脑缺血再灌注损伤及神经炎症中的表达情况；②观察lncRNA TUG1对脑缺血再灌注损伤及炎症反应的作用；③探讨lncRNA TUG1调控NLRP3表达的分子机制；④构建lncRNA TUG1下游的调控网络，明确其在脑缺血再灌注损伤及其诱导的炎症反应的作用。

项目背景：本项目基于前期对长链非编码RNA TUG1对NLRP3的应用加以扩展与延申，明确了并延展了缺血再灌注过程中，长链非编码RNA的重要作用。同时结合实际，实事求是，对获得的科学实验数据加以拓展与总结，对相关动物模型（体内模型）的构建、药物抗炎机制的作用以及相关长链非编码RNA对神经外科常见的中枢神经系统恶性肿瘤等展开了切实的研究。.主要研究内容：1、针对LncRNA TUG1对缺血缺氧模型动物的体内研究；2、对TUG1及相关的新型LncRNA ARST在胶质母细胞瘤中的机制研究；3、对特定类型缺血缺氧疾病（HIBD：新生儿缺血缺氧脑病）特定药物（奥拉西坦）的作用机制研究，涉及炎症反应、小胶质细胞诱导与分化、相关代谢通路等。4、针对NKAP与特定免疫环境诱导、炎症机制的研究等.重要结果：由项目课题出发，形成三个方向的重要研究成果，其中包括：.1、由缺血缺氧模型所诱发的免疫环境重编程和免疫细胞分化研究；.2、NKAP转录调控功能导致的不同免疫细胞亚群的分化；.3、由长链非编码RNA所导致的炎症相关和细胞骨架重塑以及代谢酶的非代谢机制；.关键数据：明确了缺血缺氧与炎症环境对不同类型细胞的分化方向的实验机制（包括肿瘤相关巨噬细胞、小胶质细胞等）；明确了代谢条件改变对小胶质细胞发挥分化作用或神经保护作用的一种机制；明确了长链非编码RNA参与的代谢酶的非酶学作用以及其引发的细胞骨架稳定性机制；.科学意义：综上所述，本项目课题在原有预实验与结果的基础上，拓展并研究了与缺血缺氧相关、代谢机制相关、神经保护与神经再生相关、代谢酶的非酶学功能相关的重要机制，具有多方面的应用和理论推广价值，具体成果详见附件。