miR210在生理性低氧促神经干细胞增殖中的作用与调节机制研究

低氧是在体细胞存在的一个生理性的微环境。生理性低氧环境更能维持体外培养的神经干细胞的自我更新能力，是一种调节神经干细胞增殖的有效方法。我们通过非编码RNA芯片研究发现：多种小分子RNAs（miRNA）在低氧促神经干细胞增殖过程中表达明显变化；特别是miR-210的表达明显上调，且低氧诱导因子HIF-1α和DNA甲基化参与了对miR-210表达的调控。本课题将在以上研究工作的基础上，拟对miR-210的功能及调节机制进行深入探讨。主要围绕以下两方面展开：① miR-210在低氧促神经干细胞的增殖中的作用和靶基因的研究；②低氧对miR-210表达的调控机制的研究。通过该研究将阐明miRNAs在生理性低氧环境所致神经干细胞特性修饰中的作用，将其调控网络由传统的蛋白编码基因延伸到非编码小RNA领域，从而有助于更好的调控体外和体内神经干细胞的增殖，为探索神经发育及神经系统疾病的治疗提供新策略。

低氧对哺乳动物的胚胎发育和中枢神经系统有重要的调节作用，同时也参与许多病理生理过程。本实验室研究发现低氧能促进成体脑内和体外培养的神经干细胞增殖和分化。本课题重点研究miRNAs在低氧促神经干细胞增殖中的作用。主要研究成果如下: ⑴ 在神经干细胞中筛选出15个低氧后表达上调的ncRNAs和11个低氧后表达下调的ncRNAs，其中受低氧诱导表达最强的是miR-210，并进一步用染色质免疫沉淀法证明HIF-1可以直接结合到miR-210的启动子区，调控其表达。⑵ 低氧上调miR-210的机制分析,发现除HIF1的信号通路外,低氧使miR-210基因上游CpG岛去甲基化，来促进miR-210的表达。⑶ miR-210通过抑制其靶基因BNIP3的表达抑制低氧下神经干细胞的凋亡，促进细胞存活。⑷ 拓展了低氧促进神经干细胞分泌miR-210的调节和作用的探讨。以上工作系统的阐明了低氧对miR-210的调节以及miR-210在神经干细胞增殖中的作用。