生物钟基因Per2调控小胶质细胞极化在脑出血进展中的作用和机制

There is circadian rhythm in cerebral hemorrhage (ICH), and the expression of circadian clock gene Per2 was elevated in the ICH patients and animal models. However, the role of Per2 in ICH was still unknown. Recently, we found that treatment of microglia in vitro with thrombin could increase Per2 and TNF-α which was the marker of M1-style polarization of microglia in ICH models. As Per2 participated in the regulation of signal molecules PPARγ and p53 in microglial polarization, we speculate that upregulation of per2 might participate in the pathological process of ICH via promoting the microglial polarization. In this project, we will intend to study the effect of Per2 on the polarization and phagocytosis of microglia in vitro by using drug intervention and RNA interference, and to explore the potential role of PPARγ and p53 in this process; we will analyze the role of Per2 in the regulation of ICH pathology and the potential role of microglial polarization by regulating the expression of Per2 gene in ICH model mice. The project will help to clarify the circadian rhythmic biological mechanism after ICH and provide new intervention targets for the prevention and treatment of ICH.

脑出血（ICH）的发生具有昼夜节律性，而生物钟基因Per2在ICH患者及动物模型中表达升高，但Per2在ICH病程中的作用尚不得而知。我们最近发现，利用凝血酶模拟ICH处理离体小胶质细胞亦可上调Per2，并显著升高小胶质细胞向M1型极化的标志分子TNF-α。鉴于Per2参与调控小胶质细胞极化的重要信号分子PPARγ和p53，我们推测，Per2在ICH中的上调可能通过促进小胶质细胞极化，并参与ICH的病理进程。在本项目中，我们拟利用药物干预及RNA干扰等观察Per2对离体小胶质细胞极化及吞噬功能的影响，并探讨PPARγ和p53在其中的潜在作用；在ICH模型小鼠中调节Per2基因水平，分析Per2对ICH病理进展的调控以及小胶质细胞极化在其中的可能作用。本项目的开展有助于明晰ICH发生后昼夜节律性的生物学机理，并为防治ICH提供新的干预靶点。

脑出血（ICH）是一种高致残率和致死率的疾病，但目前对脑出血后小胶质细胞极化及其分子机制的研究较为少见。lncRNA可以促进脑出血后的炎症反应，并通过提高M1型小胶质细胞比例来促进炎症细胞因子的分泌，参与ICH继发的炎症损伤。然而国内外目前尚无凝血酶模拟ICH处理离体小胶质细胞lncRNA表达谱的相关研究。基于此，本研究利用凝血酶诱导小胶质细胞的lncRNA表达谱，进一步探讨相关lncRNA调控小胶质细胞M1和M2 极化的作用机制及其相关信号通路。在本研究的细胞实验部分，我们证实了只有沉默lncRNATCONS_00145741的表达才能调控小胶质细胞的极化，即抑制小胶质细胞向M1型极化，促进其向M2型极化。生物信息学分析提示JNK 信号通路与lncRNATCONS_00145741密切相关，进一步的实验结果表明下调lncRNA TCONS_00145741的表达，可抑制JNK 信号通路。而过表达lncRNA TCONS_00145741后，P-JNK的表达水平升高，促进了M1型极化。并且我们证实了lncRNA TCONS_00145741与小胶质细胞中的 JNK 和DUSP6 均可发生交互，进而抑制了DUSP6对JNK的去磷酸化，也明确了lncRNA TCONS_0014574与JNK的结合位点。在本研究的ICH小鼠模型部分，我们验证了沉默lncRNA TCONS_0014574后，ICH小鼠的脑组织损伤体积明显减小，并且神经功能缺损评分明显降低。最后，我们发现沉默lncRNA TCONS_0014574的表达，促进了小胶质细胞向M2型极化，抑制其向M1型极化。本研究的结果表明，lncRNA tcon_00145741可能作为ICH治疗的新靶点，并且对ICH小鼠病理机制的研究可能为探索脑出血损伤的发病机制和药物研发提供新思路。