建立脑卒中患者血清特征性miRNAs的筛选、检测标准及研究基于脂质体介导脑卒中模型靶向转染的超声调控作用

脑卒中危害严重，尤其见于中老年人。临床观察和影象学检查可以诊断脑卒中，但是缺乏特征性的早期检测指标。miRNAs是脑卒中发生发展的重要因素。动物模型已证明miRNAs检测对脑卒中的诊断具有重要价值。一例小样本年轻脑卒中患者血清miRNA谱检测初步证明了miRNA的临床诊断价值。申请者长期从事脑血管意外研究，依托临床资源，拟开展大样本的老年脑卒中患者血清miRNA研究，建立标准化检测方法，探讨特征miRNA临床诊断脑卒中的价值。脑卒中缺乏有效的治疗手段，多种细胞模型试验已提示miRNAs干预可以治疗脑卒中。在体内阐述miRNAs干预的治疗价值的关键是外源性核酸分子的靶向导入。前期试验已经证明超声脂质体导入可以增强转染效率，已经初步发现大鼠缺血性脑卒中模型中的特征性miRNA，申请者拟在细胞模型和动物模型上考察超声脂质体脑靶向导入干预miRNAs对脑卒中的治疗效应，为脑卒中的治疗提供新的思考

缺血性脑卒中严重威胁人类健康，目前缺乏有效的预防和治疗措施。MiRNAs作为新的诊断和治疗靶点在脑卒中发生发展中扮演重要的角色。重要的是，应用超声微泡转染miRNAs这一手段治疗脑卒中亦受到人们的广泛关注。本项目拟寻找脑卒中患者特征性miRNA，探讨miRNA对脑卒中的诊断价值。制备脑缺血再灌注损伤动物和细胞模型，研究miR-106b-5p及中药单体川芎嗪（TMP）的疗效及其作用机理，阐明超声分别增强miR-106b-5p以及TMP治疗脑缺血再灌注损伤的分子机制，为脑卒中的诊断和治疗提供理论基础和科学依据。本研究运用多种分子生物学技术手段，在分子、细胞和动物层面阐述miR-106b-5p、TMP以及超声对脑缺血再灌注损伤的保护作用及分子机制。我们的研究首次发现：（1）急性脑卒中患者血清存在特征性miRNA标志物；（2）MiR-106b-5p在急性缺血性脑卒中患者外周血清、PC12细胞损伤模型以及大鼠脑缺血再灌注损伤模型（MCAO）脑组织均高表达；（3）MiR-106b-5p可靶向调控Mcl-1，参与细胞凋亡、氧化应激等多种重要的生物学过程，影响轴突导向、神经营养等多种信号通路；（4）细胞和动物模型结果提示miR-106b-5p抑制剂可明显减轻脑缺血再灌注损伤，机制主要与减轻氧化应激损伤和抑制细胞凋亡有关；（5）中药单体川芎嗪（TMP）对PC12 细胞模型损伤有显著的保护作用，可通过抑制细胞凋亡、下调炎症性递质及降低氧化应激反应来实现；（6）TMP、sFasL或者两者联合可增强小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3增殖和迁移，诱导Fas的表达以及血管内皮生长因子（VEGF）的分泌，促进FLIP、TRAF和 NF-κB；（7）通过研究微气泡激发的声微流对声孔效应的影响，发现声孔大小随着激励声压的幅度和照射时间的增加而增大。低声压下，微泡诱导的声孔效应参与超声介导的DNA分子的转运，而微气泡振动所产生的声微流引起的剪切力在低幅度超声引发声致穿孔作用中起着关键作用。进一步，对于多参数（频率、作用时间，重复频率等）的超声系统，可通过测量微泡空化剂量来对超声辅助VEGF输运进行优化；（8）超声可增强TMP或者miR-106b-5p抑制剂治疗脑缺血再灌注损伤。这些研究结果为缺血脑卒中的临床治疗开辟新的思路。