miR-124-3p介导的同种异体脐带来源MSCs调控TBI免疫炎症反应及神经再生的作用与机制研究

Recent research suggests that traumatic brain injury (TBI) is the source of casualties and permanent disability. Our previous study showed that the expression of miR-124-3p of UCMSCs is significantly increased in the condition of nerve cell injury compared with normal condition. Many studies showed that MSCs-generated exosomes, which secrete several signaling molecules such as microRNAs, promoted brain remodeling and functional recovery after TBI. So, we plan to examine the expressional alterations of miR-124-3p of UCMSCs/UCMSCs-exosomes under the condition of nerve injury, in order to clarify whether miR-124-3p was generated by UCMSCs-exosomes and take part in the recovery of TBI. Then we plan to establish the TBI model of rat, and over express or knock down the expression of miR-124-3p in UCMSCs/UCMSCs-exosomes and detect the expression or activation of genes and signaling pathway that are associated with immuno-inflammatory and cell proliferation. In addition, we plan to perform various experiments of neural regeneration and nerve function recovery on the TBI model of rat. We will do so to clarify the effects and mechanisms of miR-124-3p generated by UCMSCs-exosomes on the regulation of systemic anti-inflammatory reaction and neural regeneration after TBI. This study would first indicate the regulatory effects and mechanism of miR-124-3p on the repair and recovery of TBI. As a result of this study, we may find new clues and develop a more effective medicine for the targeted therapy of TBI.

创伤性颅脑损伤(TBI)是导致人员伤亡及永久性失能的主要原因，迄今为止，尚无有效治疗手段。我们研究发现，神经损伤条件下脐带间充质干细胞(UCMSCs)中miR-124-3p表达明显升高，有研究显示，MSCs分泌的外泌体在介导microRNA等信号分子参与神经组织损伤的修复中发挥重要作用，据此，我们拟通过检测神经损伤条件下UCMSCs/UCMSCs-外泌体中miR-124-3p的表达变化，明确miR-124-3p是否以外泌体的形式参与神经损伤的修复，并通过构建TBI大鼠模型，结合抑表达/过表达UCMSCs/UCMSCs-外泌体中miR-124-3p及其下游靶基因实验，明确UCMSCs中miR-124-3p对TBI后免疫炎症微环境的调控和神经血管再生的促进作用及调控路径。本课题将揭示miR-124-3p参与TBI修复的作用与机制，将为TBI的细胞治疗提供新的线索和治疗靶点。

创伤性颅脑损伤(TBI)是导致人员伤亡及永久性失能的主要原因。TBI 损伤具有损伤脑区广泛、涉及细胞类型和环路复杂、功能缺失明显等特征，迄今为止，尚无有效治疗手段。间充质干细胞(MSCs)具有转分化、系统抗炎症反应以及释放多种神经营养因子的功能，是目前临床试验中应用最广泛的干细胞类型。近来的研究显示 MSCs来源的细胞外囊泡能够促进 TBI 神经功能恢复及神经血管的重构，并且能够减轻 TBI引发的神经炎性反应。以上研究提示，MSCs 来源的细胞外囊泡是治疗 TBI 的更加理想的选择。前期研究中我们发现，脐带间充质干细胞(UCMSCs)中miR-124-3p的表达在神经损伤情况下明显增高。因此，本课题拟通过一系列细胞和动物实验，揭示 miR-124-3p 介导的UCMSCs/UCMSCs-细胞外囊泡在 TBI 修复过程中的关键作用与调控机制。 .本课题基于前期实验基础，结合文献调研以及查阅资料，优化了小鼠间充质干细胞提取纯化方法，进一步探索了小鼠间充质干细胞传代以及纯化特点。此外，优化了间充质干细胞体外炎症模型的构建方式，细化了间充质干细胞来源的细胞外囊泡提取策略。小鼠脐带间充质干细胞来源的EV鉴定表明，其属于大细胞外囊泡，不同于既往干细胞分泌的小细胞外囊泡特性。多项实验结果提示，装载miR-124-3p的间充质干细胞的细胞外囊泡对小胶质细胞系BV2表型无明显调控作用。在动物层面，创伤性脑损伤后1天和3天于损伤原位给于细胞外囊泡后，水迷宫实验未提示其具有明显的促修复作用。.对于以上阴性结果，我们进行了细致的分析，结合前期的文献调研，我们推测miR-124-3p的确具有潜在的调控炎症的作用，但靶细胞类型可能并非只有小胶质细胞。内皮细胞作为创伤性脑损伤病理生理过程中的重要参与者，其在TBI后出现的功能失调和凋亡与血脑屏障的破坏以及脑水肿密切相关，预实验结果表明，在致炎的内皮细胞中过表达miR-124-3p可以显著降低NF-kappaB信号通路活性，因此我们计划将miR-124-3p的潜在靶细胞更换为内皮细胞，我们将在未来的研究中继续推进相关研究。