非长链编码RNA-LIN在七氟烷引起的社会交往障碍中的机制研究

The influence of anesthetics on the development of fetal nervous system and its postnatal function in women with late pregnancy has been the focus of attention of clinicians. Retrospective study found that children with early postnatal surgery and narcotic drugs exposure of long time may cause different degrees of cognitive impairment. Our previous investigation found the offspring of sevoflurane-treated pregnant mouse has social disorder in adulthood and the down-regulation of dopamine D2 receptor may play an important role in this abnormal neurobehavior.Therefore, we intend to investigate whether sevoflurane causes down-regulation of miRNA-9 competitive endogenous LncRNA-LIN, leading to the binding of miRNA-9 to the 3'UTR of DRD2, causing down-regulation of DRD2. And we also employ.sevoflurane-treated pregnant mice to partly simulate clinical status of general anesthesia of inhaled anesthetics in pregnant women and study systemically the effects of sevoflurane on the expression of dopamine receptors in neurons leading to cognitive impairment of offspring adolescent of pregnant rats such as learning and memory as well as the decline in social capacity. The study can provide the.basis of the timely detection and selective use of narcotic drugs and anesthesia method to reduce the impact of anesthesia on fetal development during pregnancy when pregnant women undergo general anesthesia during non-obstetric surgery.

麻醉药对孕晚期妇女体内胎儿神经系统发育以及胎儿出生后功能的影响一直是临床医生关注的焦点。回顾性研究发现出生后早年有较长时间手术麻醉药物暴露史的幼儿，日后可能会发生不同程度的认知功能损害。我们前期研究发现七氟烷处理后的孕鼠子代成年后出现了社交能力障碍，而且多巴胺D2受体的下调可能在这种异常神经行为中起着重要的作用。因此，我们拟研究七氟烷是否引起miRNA-9竞争性内源性LncRNA-LIN的下调，导致miRNA-9结合到DRD2的3’UTR，引起DRD2的下调，同时也采用七氟烷处理孕鼠以部分模拟孕期妇女接受吸入麻醉药全身麻醉的临床状态，系统性地研究七氟烷对神经元多巴胺受体表达的影响，进而引起孕鼠子代青春期出现认知功能障碍如学习和记忆能力的损伤以及社会交往能力的下降。为孕期妇女接受非产科手术全身麻醉时及时检测或选择性地使用麻醉药物和麻醉方式去降低麻醉对胎儿发育的影响提供依据。

背景与目的：深入研究七氟烷对人类中脑发育中的细胞命运调控及多尺度病理特征对认识反复暴露于七氟烷造成的幼儿认知功能障碍，从而指导临床上七氟烷的安全使用具有重要作用。人脑类器官（hBOs）是一种新兴的人类诱导多能干细胞（hiPSCs）来源的脑研究模型，可模拟人脑的一些关键神经生理学特征，包括神经发育轨迹、神经细胞多样性和细胞结构。本研究以hBOs作为研究模型，探索了七氟烷暴露对胎儿神经发育及线粒体功能的影响。另外，本项目针对目前hBOs的传统培养方法存在的形态异质性较大，不利于原位成像的弊端，结合微纳加工技术，通过实现hiPSCs的图案化，从而精确控制hBOs形态和大小，建立高度均一的，便于原位成像和实时观察的图案化人脑类器官 (mpCBOs)的新方法。.研究内容包括以下几个方面：.1. hBOs的构建与鉴定：基于发育生物学原理，以hiPSC为种子细胞，分别构建人类皮层类器官（hCBOs）和中脑类器官（hMBOs），从细胞类型、转录水平等方面多尺度鉴定的类器官关键的结构和功能。.2. 七氟烷暴露对单层培养的底板细胞（hFPCs）和hMBOs产生细胞毒性：利用hiPSC分化得到的单层hFPCs和多巴胺能神经元（hDANs），利用EdU检测，Tunel法，免疫荧光法，q-PCR等方法探究了短时间暴露于七氟烷和长时间暴露于七氟烷对hFPCs的增殖，凋亡以及其向多hDANs分化的影响。结果显示，暴露于2%的七氟烷6h会导致hFPCs的增殖能力降低，凋亡细胞增加，促进hMBOs中hDANs的分化，但却对单层培养的hFPCs向hDANs的分化无显著影响；暴露于2%七氟烷2h对hMBOs中hDANs的分化也没有显著影响。.3. 利用hMBO模型研究了七氟烷诱导的神经细胞线粒体功能障碍:七氟烷促进hDANs凋亡的机制。结果发现，七氟烷暴露通过促进hMBO的钙离子内流，破坏hMBO的线粒体稳态；钙离子拮抗剂尼莫地平预处理可以抑制七氟烷导致的钙内流，ATP分泌降低，及线粒体膜电位降低，从而逆转七氟烷所致的hMBO细胞凋亡。.4. 基于图案化方法构建高均一的，便于原位成像的mpCBOs：结合微纳加工技术，从具有边界限制的单层培养hiPSCs开始创新性构建mpCBOs。