Notch通路和miR-125a调控小胶质细胞M1/M2极化在电磁脉冲神经损伤中的机制研究

The nerve damage of electromagnetic pulse (EMP) is related to microglia. Microglia M1 type releases inflammatory mediators, producing cytotoxic effects, M2 type inhibits inflammatory progression, promotes tissue repair, and exerts neuroprotective effects. We found that EMP irradiation promotes M1 type microglia polarization and inhibits M2 type polarization, but the mechanism is still unclear. Pre-miRNA microarray and bioinformatics analysis suggest that Notch pathway, miR-125a and its target genes F1H1, IRF4 may be related to microglial polarization after EMP. The expressions of NICD, RBP-Jκ and miR-125a were up-regulated after EMP. This study intends to use siRNA to interfere with Notch expression, and to clarify the regulation of miR-125a expression by activation of Notch pathway after EMP by dual luciferase reporter gene assay and PCR; by constructing F1H1, IRF4 3'-UTR reporter plasmid To clarify the mechanism by which miR-125a acts on target genes and regulates M1/M2 polarization. This study provides a new target for EMP prevention by revealing the mechanism by which the Notch pathway and miR-125a regulate the polarization of microglia after EMP.

电磁脉冲（EMP）的神经损伤作用与小胶质细胞有关。小胶质细胞M1型极化释放炎症介质，具有细胞毒作用，M2型抑制炎性反应，促进组织修复，具有神经保护作用。我们发现EMP辐照促进M1型小胶质细胞极化，抑制M2型极化，但机制尚不清楚。前期miRNA芯片及生物信息学分析提示Notch通路、miR-125a及其靶基因F1H1、IRF4可能与EMP后小胶质细胞极化有关。经预实验验证，EMP后NICD、RBP-Jκ和miR-125a表达均上调。本课题拟采用siRNA干扰Notch表达，通过双荧光素酶报告基因检测，PCR等方法，明确EMP后激活Notch通路对miR-125a表达的调控作用；通过构建F1H1，IRF4的3‘-UTR报告基因质粒，明确miR-125a作用于靶基因，调控M1/M2极化的机制。本研究通过揭示Notch通路和miR-125a调控EMP后小胶质细胞极化的机制，提供EMP防治的新靶点。

电磁脉冲(EMP)是一种特殊的电磁场，在辐射范围内会对生物体产生不利影响。中枢神经系统对EMP暴露特别敏感。EMP暴露可引起认知损害等行为异常，但机制尚不明确，且缺乏有效的防治措施。M1型活化小胶质细胞介导的炎症反应在EMP诱导的认知功能障碍中起重要作用。本研究主要探讨Notch信号通路和miR-125a在EMP 认知障碍中的作用，并揭示miR-125a与小胶质细胞极化表型的关系。为深入了解疾病发病机制和诊疗靶点提供新思路，主要成果如下:. 1.电磁脉冲照射导致焦虑、认知障碍等神经精神障碍相关性行为;. 为探讨EMP暴露与实验动物神经精神行为障碍的相关性，采用新物体识别实验、Y迷宫实验、旷场实验、新物体探索实验和明暗箱实验检测实验动物的认知、记忆、焦虑等神经精神行为障碍程度。结果表明，EMP可导致模型动物出现焦虑、认知和记忆障碍。. 2.EMP促进小胶质细胞M1型极化，抑制M2型极化；. EMP上调海马小胶质细胞iNOS、IL-1β和TNF-α的表达，下调Arg-1、IL-10和BDNF的表达，在离体培养的BV2小胶质细胞中也得到类似结果。. 3.Notch信号通路和miR-125a参与了小胶质细胞M1/M2极化；. EMP照射后Notch信号通路被激活，NICD、Hes1和miR-125a表达上调。si-RBP-J抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞M1型极化，下调miR-125a并降低TNFα mRNA水平。si-RBP-J还增强了IL-4诱导的BV2小胶质细胞M2型极化。抗炎介质IL-10 mRNA水平升高。. 4.miR-125a抑制小胶质细胞M2型极化的潜在机制；. miRGEN数据库预测miR-125a的靶基因为IRF4，双荧光素酶报告基因实验验证miR-125a与IRF4的结合位点。EMP照射动物双侧海马注射Antagomir-miR-125a后，海马IRF4蛋白表达上调，小胶质细胞发生M2型极化，认知功能障碍减轻。