microRNA-199a调控SIRT1表达对神经细胞氧化应激损伤的保护作用及机制

神经细胞的功能损伤是神经系统重大疾病的共同病理特征，自由基生成过多导致的氧化应激损伤在其中扮演了极为关键的角色。我们前期的研究发现，上调神经细胞沉默信息调节因子2相关酶1（SIRT1）的蛋白表达，可减少氧糖剥夺再灌注引起的氧氮自由基生成；皮层神经细胞中SIRT1的蛋白表达水平在氧化应激条件下出现明显的上调。最新研究表明，调控SIRT1表达水平的microRNA-199a（miR-199a）在脑组织高度表达。通过调节miR-199a是否可影响SIRT1的功能，从而发挥神经细胞应对氧化应激损伤的保护作用？这一假设尚未见报道。本项目拟采用分子生物学和细胞生物学技术研究神经细胞氧化应激损伤时miR-199a和SIRT1表达的变化及两者的相关性，探讨过表达和沉默miR-199a对神经细胞氧化应激损伤的作用并阐明SIRT1在此过程中的介导作用及分子机制，从而为氧化应激相关神经系统疾病提供新的治疗靶标。

神经细胞的功能损伤是神经系统重大疾病的共同病理特征，自由基生成过多导致的氧化应激损伤在其中扮演了极为关键的角色。因此，探索证实减轻机体氧化应激的新靶标及药物具有积极的科学意义。本课题首先研究了SH-SY5Y神经细胞氧化应激损伤时miR-199a-5p和Sirt1的表达变化，我们用不同浓度的H2O2刺激SH-SY5Y神经细胞后，发现miR-199a-5p表达水平显著增加，而Sirt1的蛋白表达水平显著下降；我们又用H2O2刺激神经细胞不同时间后，发现miR-199a-5p表达水平增加而Sirt1蛋白表达水平下降，提示当神经细胞处于氧化应激状态时miR-199a-5p与Sirt1的表达具有相关性。接着我们通过转染神经细胞miR-199a-5p模拟子（高表达miR-199a-5p）或抑制子（低表达miR-199a-5p）后，观察神经细胞的Sirt1表达变化、细胞活力及ROS水平，结果发现，转染miR-199a-5p模拟子或转染miR-199a-5p抑制子的神经细胞与各对照组比较，Sirt1蛋白的表达水平和细胞活力显著降低或升高，细胞内ROS含量显著升高或降低。为了进一步证实调控miR-199a-5p的表达对神经细胞氧化应激损伤的保护作用，我们将细胞沉默或过表达miR-199a-5p后，用H2O2刺激神经细胞后发现，与各对照组比较，沉默或过表达miR-199a-5p后的神经细胞Sirt1蛋白表达水平和细胞活力显著升高或降低，细胞内ROS含量显著降低或升高，Sirt1下游信号分子Foxo3a的蛋白表达水平升高或降低，提示当神经细胞处于氧化应激状态时，沉默或过表达miR-199a-5p可以改善或加重神经细胞的氧化应激损伤，其机制与调控Sirt1及其下游信号分子Foxo3a蛋白的表达有关。我们还开展了竹节参总皂苷（saponins from Panax japonicus, SPJ）和竹节参皂苷V（Chikusetsu saponin V, CsV）对H2O2诱导神经细胞氧化损伤的保护作用及机制研究，我们发现，SPJ和CsV能有效对抗H2O2诱导的神经细胞氧化损伤，其分子机制与miR-199a-5p靶向调控Sirt1通路有关。该项目的研究结果为治疗神经系统氧化应激相关疾病提供了新靶标及可能的候选药物。