miR-130a通过同步调控occludin/ZO-1和VEGFR2信号加重脑梗死后脑水肿的机制研究

The blood-brain barrier permeability and cerebral edema are important predictors of prognosis for stroke. We previously found that the elevated miR-130a could exaggerate the formation of ischemic brain edema through regulating occludin/ZO-1 and VEGFR2 signalling pathway. We will detect the related regulation and mechanism in vivo and in vitro with motheds such as letiviral virus infection, molecular biotechnology, the dual luciferase reporting system, SPECT, MRI. Firstly, we will observe the spatial-temporal dynamic change feature of miR-130a and its role in blood-brain barrier permeability and ischemic cerebral edema. Secondly, we will prove that both occludin/ZO-1 and HoxA5-VEGFR2 are direct downstream targets of miR-130a,and are critical in cerebral edema development. We will detect the regulation mechanisms and try to prevent post-ischemia cerebral edema by regulate the key molecules such as miR-130a,occludin/ZO-1 or VEGFR2. Our study would provide clue for develop new therapeutic strategy for stroke.

脑梗死后脑水肿是影响预后的关键因素，血脑屏障破坏及新生血管渗漏是其主要原因。我们前期研究发现：脑梗死后miR-130a表达增加，加重脑水肿，可能与调控occludin、ZO-1及VEGFR2的表达有关。本项目将以血脑屏障破坏及新生血管渗漏为突破点，在动物和细胞水平上，利用miR-130a类似物/抑制物，采用病毒感染、分子生物学技术、双荧光素酶报告系统、核素显像及磁共振成像等多种技术相结合的实验方法，阐明脑梗死后miR-130a信号的时空变化规律及其对血脑屏障通透性和脑水肿的影响；明确miR-130a对occludin/ZO-1和HoxA5-VEGFR2的调控作用，及二者间同步诱导血脑屏障破坏、新生血管渗漏的具体分子机制；通过对其中关键分子如miR-130a、occludin、ZO-1及VEGFR2等的干预，以减轻血脑屏障破坏及新生血管渗漏，为脑梗死后脑水肿的治疗提供新的靶点和理论基础。

脑水肿是卒中后常见的继发性病理改变，也是患者病情恶化及死亡的重要原因。血脑屏障破坏是其重要的病理机制。减轻卒中后脑水肿有利于保护神经元，改善预后。因而积极探索其机制，寻找有效的治疗靶点和预测因子具有深远的临床意义。越来越多的研究证实，microRNAs在卒中的病理过程中起重要作用，有望成为治疗和预测靶点。在本项目的资助下，我们发现在脑梗塞的在体和离体模型中，miR-130a表达均显著增加。在体模型中拮抗miR-130a作用后，缺血诱导的脑含水量及血脑屏障通透性减低；正常BMECs细胞中上调miR-130a表达，单层细胞通透性增加；离体模型中下调miR-130a表达，OGD诱导的单层细胞通透性增加得以缓解。进一步研究其分子机制，证实miR-130a通过HoxA5/occludin信号途径参与调控脑梗塞后脑水肿。同时，通过双荧光素酶实验，我们证实HoxA5为miR-130a的直接下游靶点。我们的研究表明miR-130a可能是脑梗塞后脑水肿治疗的潜在靶点。另外，我们也研究了miR-130a在脑出血后脑水肿中的作用。我们发现急性脑出血患者外周血清中miR-130a含量增加，与脑水肿体积呈正相关，与深部脑出血亚组疾病预后呈正相关。随后，我们进一步在脑出血在体和离体模型中证实miR-130a参与脑出血后血脑屏障破坏，进而加剧脑水肿。脑出血后miR-130a增高主要来源于凝血酶刺激的BMECs。机制研究发现，miR-130a通过cav-1/MMP-2,9信号途径参与调控脑出血后脑水肿。我们的研究表明，miR-130a可用于监测脑出血后脑水肿，并预测深部脑出血患者预后。综上所述，我们的研究证实miR-130a参与调控卒中后脑水肿，有望成为预测及治疗靶点。