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目的:明确蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage, SAH)小鼠皮层脑组织长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNAs)及信使RNA(mRNAs)的差异表达情况及其功能,旨在探讨lncRNAs调控SAH后早期脑损伤(Early brain injury, EBI)的作用机制及治疗靶点。 方法: 1.使用单动脉夹法改进小鼠血管内穿刺法构建 SAH模型,运用多模态对改进后的小鼠SAH模型进行评估。将雄性野生型C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham)、经典 SAH模型(Classic)组及改进 SAH模型组(Improved)(各组用于各项数据检测各5只),分别采用常规穿刺模型及改进后的单动脉夹颈动脉内穿刺法构建SAH模型,常规检测颅内压及各项生命指标。运用运用神经功能学评分、疲劳转棒实验等检测神经功能,磁共振T2加权成像等技术分析脑水肿情况;18F-FDG PET/CT等技术评估手术切口损伤情况;原位末端转移酶标记、免疫荧光染色等技术检测神经元凋亡及小胶质细胞活化。 2.检测SAH小鼠皮层脑组织lncRNAs及mRNAs的差异表达情况。使用改进后的血管内穿刺法构建SAH模型,提取皮层总RNA。对质量检测合格的RNA提取物进行PCR扩增,并构建cRNA文库,使用Illurnina HiSeqTM2500工作平台进行高通量测序。通过软件Tophat2将测序得到的转录本与小鼠全基因组进行比对,并计算lncRNAs及mRNAs的相对表达量。使用KEGG、GO富集对差异表达的mRNAs进行生物学过程及Pathway分析;对差异表达的lncRNAs与mRNAs行Pearson相关系数检测,得到共表达网络。随机选取的5条lncRNAs,通过实时定量荧光PCR(qRT-PCR)法验证测序结果。 3. LncRNA fantom3-F730004F19的功能探究。在几种神经细胞细胞株中BV-2(小胶质细胞)、HT-22(神经元)、MA(星形胶质细胞)及MOPC(少突胶质细胞)作lncRNA fantom3-F730004F19的细胞分布分析。通过荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH)染色对 lncRNA fantom3-F730004F19进行亚细胞定位分析。运用慢病毒沉默技术,结合免疫细胞技术、western blot及酶联免疫吸附试验等技术对 lncRNA fantom3-F730004F19进行功能验证。 结果: 1.成功改进小鼠进颈动脉内穿刺法构建 SAH模型,改进后的模型能更精准的模拟动脉瘤破裂导致的SAH,并造成更小的手术损伤、更短的操作时间以及操作过程中无颅内缺血。 2.获取Sham及SAH小鼠皮层脑组织lncRNAs及mRNAs的差异表达情况。SAH后,小鼠脑组织中lncRNAs共103种表达上调、514种下调;mRNAs共387种表达上调、54种mRNAs下调。KEGG Pathway及GO富集结果提示,差异表达的 mRNAs涉及生物学途径众多,如炎症反应、趋化因子激活等。随机选取的lncRNAs的变化趋势(antom3_C730003K16、fantom3_C730003K16、fantom3_1830129C17上调,fantom3_A430024L20、fantom3_C330006P03下调)经 qRT-PCR技术得到验证。共表达分析提示lncRNA fantom3_F730004F19与Toll样受体4(TLR4)通路密切相关。 3. FISH染色及qRT-PCR结果提示lncRNA fantom3_F730004F19主要定位于小胶质细胞核内。慢病毒沉默lncRNA fantom3_F730004F19后,能有效通过抑制小胶质细胞中TLR4及CD14的上调,抑制炎症反应。 结论: 小鼠SAH后皮层脑组织中lncRNAs及mRNAs表达与正常脑组织存在明显差异。与lncRNAs存在共表达关系的mRNAs涉及生物学途径众多。沉默lncRNA fantom3_F730004F19后,能有效通过抑制小胶质介导的炎症反应。LncRNAs在早期脑损伤中具体作用及机制的探索将为今后关于的SAH研究及SAH患者病情与预后的判断提供新的思路。