补肾益髓方调控外泌体miR-124/CEBPα和miR-155/ CEBPβ介导小胶质细胞M1/M2极化促进髓鞘再生的机制研究

The promotion of remyelination is an important strategy for the treatment of demyelinating diseases such as multiple sclerosis (MS), however there is still no safe and effective method at present. Previous studies confirmed that Bu Shen Yi Sui formula could significantly promote remyelination in mice with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a model of human MS, the effect of the formula is may be closely related to regulating exosomes and promoting the expression of M2 microglia, but its molecular mechanism is still not clear. It is found that microRNA (miR) -124, miR-155 and their target genes synergetically regulate the polarization of M1/M2 phenotypes in microglia as a key link of promoting the remyelination. Consequently, multiple targets the mechanism of Bu Shen Yi Sui formula on promoting remyelination will be researched focusing on exosomal miRNAs, based on the synergetical modulation of miR-124 and miR-155 and their target genes C/EBPα - PU.1 and C/EBPβ - PPARγ pathways in the process of M1/M2 polarization in microglia, using the EAE mouse model in vivo, the inflammatory model of microglia damaged by lipopolysaccharide (LPS) and the oligodendrocyte precursor cells (OPCs) injured by the exosomes from LPS-activated microglia conditioned medium in vitro. The study will reveal the scientific connotation of tonifying the kidney to promote remyelination, and it will also provide new ideas for solving the refractory links of remyelination.

促进髓鞘再生是治疗多发性硬化（MS）等脱髓鞘疾病的一个重要策略，但目前仍无安全有效的方法。前期研究证实，补肾益髓方可明显促进MS模型—实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠的髓鞘再生，其作用与调节外泌体和促进小胶质细胞（MG）向M2极化关系密切，但其分子机制尚不明确。研究发现，外泌体miR-124和miR-155及其靶基因协同调控M1/M2极化是促进髓鞘再生的关键环节。基于此，本项目采用EAE小鼠模型，结合脂多糖（LPS）体外诱导MG炎症模型及其条件培养基提取的外泌体诱导少突胶质前体细胞损伤模型，以外泌体miRs为核心，基于miR-124和miR-155及其靶基因C/EBPα–PU.1和C/EBPβ–PPARγ通路对M1/M2极化过程中的协同调控作用，深入探讨补肾益髓方促进髓鞘再生的多靶点作用机制。本研究不仅可诠释补肾生髓法促进髓鞘再生的科学内涵，也可为解决髓鞘再生这一难治环节提供新思路。

促进髓鞘再生是治疗多发性硬化（MS）等脱髓鞘疾病的一个重要策略，但目前仍缺少安全有效的方法。前期研究证实，补肾益髓方可明显促进MS脱髓鞘模型实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠和双环己酮草酰二腙（CPZ）小鼠的髓鞘再生，其作用与促进小胶质细胞（MG）和星形胶质细胞（AC）向M2和A2极化关系密切，但其分子机制尚不明确。研究发现，miR-124和miR-155及其靶基因协同调控MG/AC极化是促进髓鞘再生的关键环节。基于此，本项目采用脱髓鞘小鼠模型，结合体外MG、AC炎症模型及其条件培养基诱导少突胶质前体细胞（OPCs）损伤模型，以miRs为核心，基于miR-124和miR-155及其靶基因C/EBPα–PU.1和C/EBPβ(SOCS1)通路对MG/AC极化过程中的协同调控作用，深入探讨补肾益髓方促进髓鞘再生的多靶点作用机制。.结果发现，补肾益髓方能够改善脱髓鞘小鼠的神经行为学功能，减轻小鼠脑组织炎细胞浸润和轴突髓鞘脱失；促进髓鞘再生相关蛋白Olig2、CC1、PLP、MOG、CNPase、MBP等表达，说明补肾益髓方对脱髓鞘小鼠有明显的神经保护作用。本方还能够减少小鼠脑和脊髓M1和A1表达，增加M2和A2型表达。深入研究发现，补肾益髓方能显著上调EAE小鼠外周血清外泌体和脑组织内miR-124表达，而显著抑制miR-155表达，并且有效调控miRs下游的靶基因C/EBPα–PU.1和C/EBPβ(SOCS1) 的基因和蛋白表达。体外研究发现补肾益髓方含药血清可调控MG和AC的极化，使其向抗炎型转化，并改善细胞因子（IL-1β、IL-6、IL-10、TGF-β等）的释放。而补肾益髓方含药血清干预的MG和AC条件培养基可有效减轻氧化损伤，促进少突胶质细胞成熟。并可通过促进PI3K/Akt磷酸化，以减轻少突胶质细胞的氧化凋亡。此外，我们还发现，补肾益髓方的主要成分梓醇在CPZ小鼠模型和OPCs中，能够抑制Notch信号，促进OPCs细胞的分化成熟。因此上述研究不仅诠释了补肾生髓法促进髓鞘再生的科学内涵，也为解决髓鞘再生这一难治环节提供了新思路。