《大鼠腦外傷後海馬microRNA表達對學習記憶的影響及機制》是依託華中科技大學，由劉子龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大鼠腦外傷後海馬microRNA表達對學習記憶的影響及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉子龍
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
額葉和顳葉等不同部位腦外傷均可導致臨床上症狀相似的學習記憶障礙，其病理生理機制尚未闡明，是否存在特定的中介環節？海馬作為腦外傷易損區，其神經元突觸可塑性被視為學習記憶的基礎。microRNA對調控細胞凋亡、再生和神經發生均有重要作用，前期研究已證實，腦外傷可導致海馬microRNA表達明顯改變。本研究提出，腦外傷後海馬microRNA表達變化可通過調控Ca2+-CaM-CaMKⅡ神經傳導信號通路，降低或阻斷LTP形成，影響突觸可塑性，進而導致學習記憶障礙。通過檢測大鼠腦外傷後的學習記憶能力，篩選和鑑定海馬microRNA表達，觀察海馬區細胞的凋亡、再生，同時檢測CaM、CaMPKⅡ mRNA表達水平及LTP變化，以探討腦外傷後海馬microRNA表達變化作為學習記憶障礙的中介環節的可能機制。本研究不但有助於明確腦外傷後學習記憶障礙的發病機制，也可為認知障礙的客觀檢測和臨床治療提供理論依據。
結題摘要
顱腦損傷可致學習、記憶損害，不同部位腦損傷後均出現海馬神經元突觸損害，且病變較其他腦區早。microRNA/miRNA對神經細胞分化、增殖、壞死及突觸可塑性等有重要作用，但其對傷後海馬病變的作用及調控認知障礙的機制尚不明確。本項目建立大鼠中度TBI模型，觀察傷後1h、1d、3d、5d、7d海馬結構改變、採用水迷宮及P300檢測認知損害、採用基因晶片檢測miRNA表達變化並篩選特異性miRNA，採用生物信息學、PCR及WesternBlot探討蛋白表達與認知損害的機制。研究發現：（1）傷後海馬神經元出現變性、壞死及凋亡，1d、3d最重，7d神經元形態趨於正常；電鏡下損傷組CA1區突觸結構受損，傷後1d、3d、5d突觸間隙增寬、後膜緻密物厚度變薄、活性區長度縮短，傷後7d突觸結構趨近正常；（2）傷後1h、1d、3d、5d、7d，P300潛伏期顯著延長，波幅下降；損傷組逃避潛伏期明顯延長，隱匿平台後，目標象限活動時間及距離均顯著縮短。（3）共檢出156個特異性上調/下調的miRNA，傷後1h、1d、3d、5d、7d上調1.5倍以上的miRNA分別有60、41、81、52、60個，下調1.5倍以上的有45、31、11、41、35個；其中miR-142-3p、miR-144、miR-340-5p、miR-674-5p、miR-153、miR-186、miR-190、miR-132*、miR-138-1*和let-7b在傷後各時間點呈持續特異性表達。（4）上述10個miRNA對應107個靶基因，有8個受控於兩種miRNA，6個與miR-144、miR-340-5p、miR-153和miR-142-3p有關；107個靶基因在生物學途徑、分子功能和細胞定位層面分別對應273、52、52個GO Term，多數靶基因受控於miR-144和miR-340-5p；CASK、NRF2/NFE2L2、SNCA蛋白在傷後下調，且與P300潛伏期相關。（5）以miR-221、miR-338-5p、miR-153的表達量作為自變數（X），建立的損傷時間（Y）推斷模型效能較好：Y = 0.131•X(221) + 0.116•X(338) + 0.204•X(153) - 54.204。本研究初步揭示了腦損傷後不同時間點海馬miRNA表達存在差異，為深入研究miRNA與學習記憶的關係提供了新思路。
