miR-526b调控Twist1/p21通路在新生儿缺氧缺血性脑病中的作用及机制研究

Firstly,we found that the miR-526b target genes were significantly enriched in the brain tissue of HIE rats by analyzing the two whole genome expression microarrays downloaded from GEO datasets. At the same time, Twist1/p21 was found to be the core downstream of miR-526b by software prediction and literature search. In order to verify the results of the arrays, we examined the expression of miR-526b and Twist1/p21 in brain tissue of neonatal HIE rats ,as well as blood samples and cerebrospinal fluid of HIE newborns , and the results were consistent with the arrays. Secondly, we treated the primary neuron cells with oxygen glucose deprivation (OGD)and the knockdown or overexpression plasmids of miR-526b and Twist1, then cell survival, cell cycle, cell proliferation and apoptosis will be detected. Finally, the mechanism of miR-526b-regulated Twist1/p21 pathway in brain function of HIE will be determined by neurological, morphological and molecular biology experiments. Our study is expected to reveal a new mechanism for the diagnosis and treatment of HIE disease by inhibiting the miR-526b-Twist1/p21 pathway, promoting neuronal cell proliferation, reducing the apoptosis, then protecting neuronal cells and ultimately reducing HIE brain damage.

我们首先分析了缺氧缺血性脑病（HIE）大鼠脑组织全基因组表达谱芯片，发现HIE大鼠脑组织中miR-526b靶基因显著被富集，同时通过软件预测及文献检索发现Twist1/p21是miR-526b的核心下游。为了验证芯片结果，我们检测了新生HIE大鼠脑组织和HIE患儿血液、脑脊液中miR-526b及Twist1/p21的表达，结果与芯片一致。接着通过培养原代神经元细胞，利用糖氧剥夺处理及转染miR-526b和Twist1敲低或过表达质粒，观察神经元细胞存活、细胞周期及增殖凋亡等基因的表达。最后通过功能学、形态学及分子生物学等实验判定miR-526b调控Twist1/p21通路在HIE大鼠脑功能中的作用及机制。本研究有望揭示通过抑制miR-526b-Twist1/p21通路，促进神经细胞增殖、减少其凋亡，保护神经元细胞，最终减少HIE大脑损伤的功能机制，为HIE疾病诊断和治疗提供新的靶点和思路。

缺氧缺血性脑病(Hypoxic ischaemic encephalopathy,HIE)是由于多种原因引起的脑缺氧缺血最终导致脑神经系统损伤的一种疾病，主要发病人群为新生儿。该疾病严重影响神经系统的发育，使患者出现脑瘫、癫痫、智力障碍和共济失调等症状，严重影响患者的生活质量，给社会和患者家庭带来沉重的经济负担和精神压力。目前缺氧缺血性脑病的治疗需要在生后大约6小时内启动才能有效，而目前识别HIE 患儿的评估方法十分主观，并不可靠。因此寻找 HIE 疾病状态的潜在生物标志物和治疗靶点尤为重要。有研究表明HIE的发生发展与 microRNA的表达密切相关。我们首先分析了缺氧缺血性脑病（HIE）大鼠脑组织全基因组表达谱芯片，发现HIE大鼠脑组织中miR-526b靶基因显著被富集，同时通过软件预测及文献检索发现Twist1/p21是miR-526b的核心下游。为了验证芯片结果，我们检测了新生HIE大鼠脑组织和HIE患儿血液、脑脊液中miR-526b及Twist1/p21的表达，结果与芯片一致。接着通过培养原代神经元细胞，利用糖氧剥夺处理及转染miR-526b和Twist1敲低或过表达质粒，观察神经元细胞存活、细胞周期及增殖凋亡等基因的表达。最后通过功能学、形态学、分子生物学及行为学等实验判，证明在HIE小鼠中，miR-526b 表达上调，进而与Twist1 的mRNA 3’-UTR 的结合，抑制 Twist1 的活化，上调 p21 的表达，使得神经元增殖减少，凋亡增加，从而导致神经元细胞损伤增加及HIE的发生。本研究有望揭示通过抑制miR-526b-Twist1/p21通路，促进神经细胞增殖、减少其凋亡，保护神经元细胞，最终减少HIE大脑损伤的功能机制，为HIE疾病诊断和治疗提供新的靶点和思路。