miR-204在术后认知功能障碍中的作用及机制研究

Postoperative cognitive dysfunction(POCD) is one of serious neurological complications during perioperative period. Our previous studies verifed that in the hippocampus of rats with POCD, miR-204 was upregulated while Sirt1 was downregulated. It's possible that Sirt1 maybe the target gene of miR-204 according to the predicting result obtained by bioinformatics. Emerging evidences show that Sirt1 is involved in inhibiting the production of Aβ, Tau phosphorylation, inflammation as well as apoptosis. Based on these data, we assume that the upregulation of miR-204 caused by factor inperioperative period would downregulate the expression of it's target gene Sirt1, and result in the production of Aβ,Tau phosphorylation, inflammation and apoptosis consequently, ultimately lead to POCD. To study the mechanism of miR-204/Sirt1 in POCD, we would carry out our study as listed in the following:(1) identify that Sirt1 is the target gene of miR-204 by luciferase assay, (2)carry out experiment both in vitro and in vivo, on the level of laboratory animals and hippocampus cells, employ the overexpression/knockout vector of miR-204, the agonist and the inhibitor of Sirt1, take techniques such as cell culture, Western-Blot, detection of apoptosis and autophagy etc.

术后认知功能障碍（POCD）是围手术期的重要并发症，但其机制不明。我们前期应用miRNA芯片证实POCD组小鼠海马组织中miR-204表达上调，生物信息学预测Sirt1可能是miR-204的靶基因，我们进一步证实Sirt1在POCD组海马组织中表达减少。已有研究表明Sirt1可通过多种机制参与学习记忆功能调节。因此我们推测围手术期因素引起miR-204表达增加，进而引起Sirt1的表达减少，从而可能通过促进Aβ产生、Tau蛋白磷酸化、免疫炎症和细胞凋亡等多种机制，最终导致POCD。我们拟通过荧光素酶报告系统证实Sirt1是miR-204的靶基因，从整体动物和细胞两个水平，应用miR-204过表达和敲减慢病毒载体，Sirt1激动剂和抑制剂，采用细胞培养、免疫印迹、凋亡自噬检测、凝胶电泳迁移率等技术手段，以miR-204-Sirt1调节轴为核心，深入研究miR-204在POCD中的作用机制。

术后认知功能障碍是由多种原因引起的麻醉手术后认知障碍综合征。POCD被认为是面对围术期的应激缺乏应变能力,从而导致与认知相关的临床症状的发生。POCD常常导致术后恢复延迟、延长住院天数和增加医疗费用。因此,阐明POCD的发生分子机制,研发靶向药物,做到早期预防、诊断与治疗具有重要的意义且十分紧迫。.本研究采取老年小鼠胫骨骨折手术,通过旷场实验及条件恐惧实验证实手术后第三 天小鼠存在认知损害,成功构建小鼠POCD模型。我们进一步采用基因芯片技术在POCD 组小鼠与对照组小鼠海马组织中筛选出差异表达的miRNA-7684-5p(POCD组其表达4倍高于对照组),并通过qRT-PCR验证,证实手术后小鼠海马组织miRNA-7684-5p存在高表达。通过构建miRNA-7684-5p敲减慢病毒载体,采取立体定向海马区靶向注射技术及术后行为学观察(旷场实验、条件恐惧实验),证实了miRNA-7684-5p参与手术后小鼠认知功能障碍的发生。此外,我们分别通过生物信息学预测、双荧光素酶报告基因检测实验及免疫印迹实验证实Sorl1(SorLA)是miRNA-7684-5p的靶基因。通过构建Sorl1过表达载体,通过于术前3天海马区立体定向注射,术后第三天取小鼠海马组织行Western blot及ELISA检测,我们发现:Sorl1能够负向调控Aβ的生成。许多研究已经证实Aβ的过度沉积促进了免疫炎症、Tau蛋白磷酸化、细胞凋亡等多种机制,最终导致POCD的发生。最后,我们进一步通过miR-7684-5p敲减慢病毒载体立体定向注射小鼠海马区,采用ELISA证实了miR-7684-5p能够正向调控Aβ的生成。因此,通过以上研究,我们证实: miR-7684-5p介导的小鼠认知功能下降是由于Sorl1的表达减少,从而引起Aβ的生成增加所致。.该研究在动物水平阐明了miR-7684-5p介导的POCD的分子机制,未来我们将会通过进一步临床试验验证miR-7684-5p在POCD患者中是否存在高表达,研究结果将对POCD 的早发现(生物标志物)、早治疗及相应靶向药物的研发具有重大的意义。该项目资助发表SCI论文4篇,待发表2篇。培养硕士及博士研究生各1名。项目投入经费70万元,支出57.24万元,各项支出基本与预算相符。剩余经费12.76万元,剩余经费计划用于本项目研究后续支出。