外泌体miRNA-182在BMSCs治疗脑出血神经损伤中的作用及机制研究

The transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) is an effective method for the treatment of intracerebral hemorrhage. However, a major obstacle of therapeutic effect is the abnormal apoptosis of BMSCs after transplantation. Our previous results show that miR-182 expression is abnormal in the neurons after cerebral hemorrhage. MiR-182 is located in exosomes, which is taken by BMSCs with endocytosis in extracellular microenvironment. Exosomes miR-182 could lead to the apoptosis of BMSCs, which give us a hint that it plays an vital role in the interaction between BMSCs and neurons. This might affect the survival of BMSCs after transplantation, but the underlying mechanism is still unclear. In the current study, we intend to explore the mechanism of BMSCs apoptosis induced by exosomes miR-182, and reveal the target genes of miR-182 and its signaling pathways. Then we establish the animal model of intracerebral hemorrhage to verify the anti apoptotic effect of anti-miR-182 treatment in the repair of BMSCs nerve function in vivo. Our study might provide a new theoretical guidance for the treatment of neurological diseases with BMSCs, such as intracerebral hemorrhage.

骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）移植是治疗脑出血的有效手段，但移植后BMSCs异常凋亡严重影响其疗效。课题组前期研究发现脑出血后神经元中miR-182表达异常，并经由外泌体转运至细胞外微环境被BMSCs摄取，且外泌体来源的miR-182能够介导BMSCs发生凋亡。这就提示外泌体miR-182在神经元和BMSCs的细胞间交互作用中发挥重要角色，影响移植后BMSCs的存活，但具体调控机制尚不清楚。本研究拟在前期基础上通过体外细胞实验进一步对外泌体miR-182诱导BMSCs凋亡的分子机制进行探索，揭示外泌体miR-182作用于BMSCs细胞的靶基因和效应信号途径。并构建脑出血动物模型，体内对anti-miR-182治疗在BMSCs神经功能修复中的抗凋亡作用进行验证，从而为BMSCs治疗脑出血等神经损伤性疾病提供新的理论指导。

研究发现间充质干细胞来源的外泌体可通过miRNAs对动脉粥样硬化脑卒中神经损伤起到调控作用，但具体作用机制尚不明确。本课题通过检测miR-21、miR-342在干细胞外泌体及脑卒中体外模型中的表达水平，分析了它们的表达水平与脑卒中细胞凋亡间的关系。评估了干细胞外泌体通过干预miR-21、miR-342的表达对卒中损伤的调控作用和参与脑卒中损伤的调控机制。建立体外内皮细胞损伤模型，检测凋亡相关基因和功能，检测miR-342-5p对内皮细胞损伤模型的作用。寻找并验证miR-342下游靶基因，研究调控miR-342对下游目标靶基因和蛋白表达水平的影响，进一步证实其对血管内皮细胞抗动脉粥样硬化作用的影响。. 本研究结果证实脂肪间充质干细胞来源的外泌体对缺血、缺氧模型中神经胶质细胞及脑血管内皮细胞的保护作用，认为其机制主要是通过外泌体miR-21及miR-342对该两种细胞中caspase-3蛋白的调节来完成的。本研究通过RNA测序对比分析动脉粥样硬化患者和相应健康对照组中差异表达的miRNA和mRNA，建立血管内皮细胞损伤模型。在生物信息学分析和实验验证的基础上鉴定出目标miRNA为miR-342-5p。评估了miR-342-5p对血管内皮细胞损伤模型凋亡的影响。通过一系列的生物信息学分析和实验证实miR-342-5p被识别为动脉粥样硬化相关靶点。最后对脂肪间充质干细胞来源的外泌体进行了分离及鉴定，并研究了它们对血管内皮细胞损伤模型中miR-342-5p表达的影响。. 我们的研究可能为为缺血性脑卒中提供潜在的细胞治疗策略，并为动脉粥样硬化的潜在治疗靶点提供有价值的见解。