microRNA在重复经颅磁刺激促进局灶性脑缺血大鼠神经干细胞增殖中作用机制的研究

摘要

研究目的：
　　利用不同频率 rTMS，研究在各时间点不同神经兴奋性对局灶性脑缺血大鼠神经干细胞增殖和运动感觉功能的影响。
　　材料与方法：
　　40只成年SD大鼠，随机分为模型组、rTMS1Hz组, rTMS5Hz组, rTMS10Hz组，每组进一步随机分为7天和14天亚组，每个亚组各5只。大脑中动脉栓塞再灌注（transient middle artery occlusion，tMCAO）造模成功后24h开始各治疗组动物接受相应频率rTMS治疗，每天一次，直至相应治疗结束时间。期间进行运动感觉功能评估，治疗结束后检测双侧 SVZ增殖期神经干细胞。运动感觉功能评估和神经干细胞密度分别采用重复测量双向方差分析和双向方差分析进行统计。
　　结果：
　　在tMCAO后14d内各处理组间除了异常姿势与肌力肌张力对称性项目，10Hz组于术后5d和7d，以及1Hz组于术后7d功能改善显著优于模型组（p＜0.05）外，总分及其它评估项目于各时间点组间均无明显差异。术后7d时，rTMS10Hz组双侧 SVZ神经干细胞密度较模型组（患侧 p＜0.001，健侧 p＜0.05）和1Hz组（患侧p＜0.001，健侧p＜0.05）显著增高，且患侧较5Hz组（p＜0.05）增高。术后14d时，1Hz患侧（p＜0.05）以及5Hz健侧（p＜0.05）较模型组增多，10Hz组双侧神经干细胞密度较7d明显下降（患侧p＜0.001，健侧p＜0.01）。结论：
　　1Hz和10Hz rTMS刺激患侧大脑皮层均能促进脑缺血大鼠运动感觉功能恢复，但疗效维持时间较短。1Hz、5Hz和10Hz rTMS均能促进脑缺血大鼠SVZ神经干细胞增殖，10Hz疗效显著但持续时间较短，1Hz和5Hz疗效较弱但持续时间较长。
　　研究目的：
　　rTMS可促进脑缺血后神经干细胞增殖，且可能通过影响 miR-106b家族表达，从而调控神经干细胞增殖。本部分将检测rTMS治疗局灶性脑缺血大鼠后脑组织miR-106b家族的表达。
　　材料与方法：
　　18只成年SD大鼠，随机分为假手术组、模型组和rTMS组，每组各6只。于术后7d，取各组大鼠患侧脑组织，通过实时荧光定量反转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测 miR-106b家族的相对表达量。数据采用单项方差分析进行统计。
　　结果：
　　术后7d，模型组miR-25表达显著高于假手术组（p＜0.001），rTMS组miR-25、miR-93和miR-106b表达均较假手术组（p＜0.001）、模型组（miR-25，miR-93， p＜0.001；miR106b，p＜0.01）显著增高。
　　结论：
　　rTMS刺激患侧大脑皮层能促进脑缺血大鼠脑组织中miR-106b家族表达,为进一步研究miR-106b家族在rTMS治疗脑缺血中产生的生物效应奠定基础。
　　研究目的：
　　通过miRNA基因芯片分析，了解rTMS治疗脑缺血可能影响的miRNA并通过探索这类miRNA可能相关的功能及信号通路，为进一步深入研究rTMS治疗脑缺血作用机制提供新思路。
　　材料与方法：
　　9只成年SD大鼠，随机分为假手术组、模型组和rTMS组，每组各3只，各处理组于术后7d，取患侧纹状体，进行miRNA芯片分析，并就差异miRNA作生物信息学分析并进行qRT-PCR验证。
　　结果：
　　脑缺血损伤相关miRNA有15个，其中3个可被rTMS影响， rTMS相关miRNA有20个。差异miRNA有2252个预测靶基因，靶基因的显著性功能包括应激反应、器官生长发育、细胞粘附、细胞分子定位转移、细胞蛋白代谢和DNA转录翻译调控。显著性信号通路包括Wnt信号通路、胰岛素信号通路、肌动蛋白细胞骨架调节、紧密连接。rTMS治疗脑缺血过程中可能的关键miRNA：miR-743b、miR-294和miR-137。miR-743b和miR-137的qRT-PCR验证结果显示各组间具有显著性差异，且与表达方向与芯片一致。
　　结论：
　　本研究首次通过局灶性脑缺血后7d患侧大脑纹状体 miRNA表达谱探索rTMS治疗脑缺血的作用机制。rTMS可影响脑缺血损伤因子的表达方向或延长其差异表达持续时间。通过差异miRNA靶基因的显著性功能和信号通路分析，推测miR-137可能是rTMS治疗脑缺血过程中的重要联系因子。