脑出血病人血浆中microRNA水平的变化及其对血管细胞再生修复功能的影响

MicroRNAs (miRNAs) are a class of short RNA molecules that have fundamental roles in post-transcriptional regulation of gene expression, via sequence-specific interaction with target mRNAs and subsequent mRNA degradation and/or translational repression. The majority of miRNA molecules are present intracellularly; however, mounting evidence has suggested that miRNAs can also be detected in circulation (e.g. in plasma or serum), and these cell-free miRNAs are found to be relatively stable. Profiling studies in humans have revealed that unique patterns of circulating miRNAs are associated with different disease conditions including cancer, coronary heart disease, heart failure, and diabetes. However, there is little information about the relationships between miRNAs and intracerebral hemorrhage, which is a devastating event associated with high mortality and poor outcome. In this study, we will identify miRNAs that were altered in the plasma from hemorrhagic stroke patients and healthy controls using microarray analysis, and provided evidence that these miRNAs were associated with circulating microvesicles and might be involved in modulating vascular cell functions.

脑出血是脑卒中当中死亡率和致残率最高的一种类型。虽然经过数十年研究，脑出血仍缺乏有循证医学证据支持的治疗策略。在本课题中，我们的主要目标是研究与正常人相比脑出血病人血浆中mircoRNA（miRNA）组的变化情况，找到在脑出血病人血浆中特异升高或降低的miRNA分子，进一步探索这些miRNA分子是否能直接影响血管细胞的修复再生能力以及其背后的生物学机制。本研究总的科学假设是：与正常人相比，脑出血病人血浆中可能存在疾病特异性的升高或降低的miRNA分子，这些miRNA分子可能通过微小囊泡的形式在体液中运输，并且可能直接对血管细胞（如内皮细胞，平滑肌细胞）的生物学功能产生调节作用。我们的研究结果可望找到新的miRNA靶点，为改善脑出血病人的预后状况及预防血管破裂的复发提供新的临床治疗依据。

本课题整体研究目标是探讨脑出血病人血浆中microRNA水平的变化及其对血管细胞再生修复功能的影响。主要研究内容包括：筛选脑出血病人特意性差异变化的血浆miRNA分子，并用real-time PCR方法进行验证；用生物信息学方法预测分析这些特异性变化的miRNA分子的靶基因和生物学功能；用超速离心方法分离血浆中的微小囊泡（microvesicles），明确病人血浆中差异变化的miRNA分子是否是以微小囊泡的形式存在和运输；在离体培养的血管细胞中研究这些血浆miRNA分子可能的生物学功能。以上基本研究目标均按计划完成。同时我们在心血管细胞氧化应激及炎症方面做了一些相关的拓展性工作，包括总结了某些炎症因子及细胞内氧化还原信号传导通路所介导的血管细胞效应，研究抗氧化化合物TBHQ细胞保护作用及其相关机制。整个研究计划执行过程比较顺利，进展良好，圆满完成了基本研究目标，在某些方面有一定拓展。本课题总计发表SCI论文7篇，总影响因子大于31，其中影响因子>5的论文5篇。另外发表国际期刊非SCI论文1篇。其中一篇论文发表于国际脑卒中领域权威杂志Stroke。我们的研究成果对本领域的贡献：我们首先发现报道脑出血不但改变血浆中某些miRNA的总体水平，同时也对miRNA在血浆中的分布形式产生影响。脑出血后血浆miRNA的变化可能与病变造成的炎症反应我们的结果支持microRNA的改变可能在脑动脉瘤发生发展的病理生理机制中扮演重要的角色。同时我们首次提出循环中miRNA-16 和-25可能用作评估高风险个体IAs发生的新型的生物学标记。目前脑动脉瘤发病的分子生物学机理目前还不完全清楚，我们的结果提示细胞蛋白质翻译过程的障碍可能是其中的一个新机制。