长链非编码RNA MEG3激活p53在缺血性卒中神经元死亡中的作用及机制研究

Ischemic neuronal death is the main cause of disability and death after stroke, however, the mechanism of it remains to be in-depth study. Previous studies of us showed that p53 mediated ischemic neuronal death, long noncoding RNA MEG3 was up-regulated and interaction with p53 following ischemia, over expression of MEG3 in vitro induced the aggregation and activation of p53. Based on this, applicants put forward the following hypothesis: immediately following ischemia, MEG3 accumulates and interaction with p53, which stimulates p53-mediated transactivation and regulates p53 target genes to mediate ischemic neuronal death. The expression of MEG3 in vitro and in vivo will be observed after ischemia. And we will try to further explore the molecular mechanism of MEG3 activation of p53 signaling pathway by detecting p53-mediated transactivation, MEG3-p53 interaction, the target genes of p53. Silencing or over expression of MEG3 will be made to clarify the effect of MEG3 expression on ischemic neuronal death. Meanwhile, neurologic function will be evaluated in animal models to explore the therapeutic effects against stroke of intervention of MEG3-p53 interaction by peptide. This study focused on a new viewpoint of MEG3 to reveal neuronal death in stroke and may provide a new target for the treatment of stroke.

缺血性神经元死亡是卒中后致残、致死的主要原因，对其机制一直未能阐明。申请者前期工作发现p53介导缺血性神经元死亡，长链非编码RNA MEG3在缺血后表达上调且与p53相互结合，体外过表达MEG3可诱导p53聚集和激活。因此申请者提出假说：缺血时，表达增多的MEG3通过结合p53激活p53转录活性，靶向调控p53下游靶基因，从而激活p53死亡信号通路参与缺血性神经元死亡。本项目拟通过离体和在体实验观察缺血后MEG3的表达；通过检测p53活性、MEG3-p53相互作用、p53下游靶基因阐明MEG3激活p53信号通路的分子机制；通过过表达或沉默手段，分析MEG3表达变化对缺血性神经元死亡的影响；通过干扰肽干预MEG3-p53相互作用评估缺血后神经功能探讨靶标MEG3-p53信号通路对缺血性卒中的治疗作用。本研究从MEG3这个新视点为揭示卒中神经元死亡的发生机制奠定基础，为卒中的治疗提供新的靶点。

脑缺血导致的神经元死亡是卒中神经功能障碍甚至致残、致死的主要原因，然而这一复杂的细胞死亡分子信号通路至今仍不清楚。长链非编码RNA（lncRNA）母源性表达基因3（MEG3）在脑缺血后表达上调，体外过表达MEG3可通过结合p53 DNA结合域（DBD）的270-281氨基酸位点（p53-DBD270-281）激活p53转录活性介导缺血性神经元死亡。将p53-DBD270-281融合入穿膜肽HIV-1 Tat 蛋白中，合成干扰肽Tat-p53-DBD270–281，能够在小鼠体内干预MEG3-p53结合，并显著降低缺血性脑损伤，减少神经元死亡。另一方面，miR-21作为MEG3的靶miRNA在缺血后表达下调，体外过表达miR-21可以保护缺血性神经细胞死亡。此外，MEG3可作为一种竞争性内源性RNA（ceRNA）海绵吸附miR-21调控其靶蛋白程序性细胞死亡蛋白4（PDCD4）的表达调控缺血性神经细胞死亡。小鼠在体敲减MEG3的表达（si-MEG3）可显著上调miR-21的表达，下调PDCD4的表达。同时，si-MEG3可在体保护缺血性脑损伤，显著改善小鼠脑缺血后空间学习记忆能力、运动协调能力等神经功能。因此，我们的研究不仅揭示了以lncRNA MEG3为靶点的新的细胞死亡信号机制，进一步加深了对缺血性神经元死亡机制的认识，而且为缺血性卒中的治疗提供了新的思路。