LncRNA-UPBD在早产鼠脑发育和脑损伤的分子机制研究

LncRNA-UPBD is a new long noncoding RNA significantly up-regulated in the developing brain of fetus mice induced by inflammation via lncRNA microarray screening techniques. In the previous bioinformatic analysis of UPBD, we found that XBP1 gene was its potential target gene. Based on these information, we will further analyse the effect of UPBD and XBP1 on premature induced by inflammation in both brain tissues and cells. The gene overexpression and gene silencing techniques will be used to explore the role of UPBD on the function of oligodendrocyte and the key transcription factors during the oligodendrocyte development. In addition, we will investigate the new role of UPBD in premature brain damage and brain development by studying the way of UPBD interacts with XBP1 . This study is of certain innovation and will provide a promising target for the prevention and treatment of the premature with brain damage.

LncRNA-UPBD是本课题组利用lncRNA 芯片，筛选LPS诱导炎症反应致早产子代小鼠脑损伤模型的脑组织中发现的一条差异高表达、功能未知的lncRNA。前期研究中，对UPBD进行生物信息学分析，发现XBP1（X盒结合蛋白1，亮氨酸拉链结构蛋白家族成员）可能为UPBD的调控靶标。本研究拟分析UPBD及XBP1基因在组织和细胞水平对早产脑发育的影响，并应用基因过表达及基因沉默技术，探明UPBD对早产脑损伤和脑发育中重要且易受损的主要靶细胞，即少突胶质细胞（OL）功能及其发育过程中关键转录因子的影响；以XBP1为机制主线，研究UPBD与XBP1的相互作用方式，以探明UPBD在早产脑损伤、脑发育中的作用。研究具有源头创新性，将揭示lncRNA-UPBD在早产脑发育及损伤中的作用与机制，为促进早产儿脑正常发育和防治损伤提供新的干预靶标及理论依据。

LncRNA-UPBD是我们采用芯片技术在早产炎症脑损伤动物脑组织首次筛选到的一条高度保守、高差异表达的lncRNA，并在细胞水平证实其下调XBP1基因参与早产脑白质损伤。UPBD与XBP1的相互作用参与脑损伤的重要过程。本研究对lncRNA-UPBD及XBP1基因对早产脑发育和OL细胞功能的影响进行了进一步的研究及机制探讨。研究首次发现：（1）在动物模型中炎症与早产的双重作用使仔鼠脑组织中lncRNA/mRNA表达模式及水平发生明显变化，lncRNA-AK016022、AK144044可能通过与其相关mRNA互相作用，调控早产仔鼠脑损伤；（2）在早产儿脑白质损伤细胞模型中lncRNA-AK016022、AK144044及其共表达mRNA-Vegfa、mRNA-Lef1参与早产儿脑白质损伤；（3）lncRNA-AK016022与circRNA-19038 通过结合miRNA-466c-5p共调控mRNAVegfa-Vegfa转录翻译网络，进而影响早产儿脑发育及脑损伤的分子调控。由于circRNA结构更稳定，在脑和血液更高的检测灵敏度、体外调控可行，为促进早产儿脑正常发育和防治损伤提供了新的干预靶标及理论依据，故本研究具有重要意义及源头创新性。