lncRNA MEG3与miR-7的交叉对话在深低温低流量后脑缺血再灌注损伤中的作用

Cerebral ischemia-reperfusion injury after deep hypothermic low flow (DHLF) is the most common complication of cardiopulmonary bypass. Our results showed that miR-7 could inhibit the target gene PTEN binding to play the role of brain protection, with low expression of non-coding RNA LncRNA MEG3 after DHLF in the cerebral cortex. Bioinformatics analysis found that MEG3 with miR -7 competitive binding to inhibit miR-7-mediated inhibition. According to this, we proposed that lncRNA MEG3 may enhance the negative regulation of DHLF by combin PTEN as a "sponge" of miR-7, which increases the cerebral ischemia-reperfusion injury after DHLF. In this study, MEG3 was used as the starting point to establish mouse DHLF animal and cell model to explore the biological function of MEG3, and to elucidate the mechanism of lncRNA MEG3-miR-7 crosstalk in cerebral ischemia-reperfusion injury after DHLF. The successful implementation of this study may be a theoretical basis for clinical reduction of related complications after cardiopulmonary bypass.

深低温低流量(DHLF)后脑缺血再灌注损伤是先心病体外循环术后最常见并发症 。课题组前期实验发现miR-7可以通过抑制靶基因PTEN结合发挥脑保护作用，同为非编码RNA的LncRNA MEG3在DHLF后低表达于DHLF后的大脑皮层，通过生物信息学分析发现MEG3可与miR-7竞争性结合而抑制miR-7介导的抑制作用。据此我们提出假说:lncRNA MEG3可能通过作为miR-7的“海绵”，竞争性结合PTEN，促进其负性调控作用，加重 DHLF后脑缺血再灌注损伤。本课题组以MEG3 为切入点，建立小鼠DHLF动物及细胞模型，探讨MEG3的生物学功能，阐明lncRNA MEG3—miR-7的交叉对话在DHLF后脑缺血再灌注损伤中作用机制。本课题的成功实施，将可能为临床减轻体外循环术后相关并发症供一定的理论依据。

深低温低流量（DHLF）后脑缺血再灌注损伤是先心病体外循环术后最常见并发症。通过收集临床上复杂先心病（CCHD）患儿头颅静息态功能磁共振（rs-fMRI）数据，计算低频波动振幅（ALFF）均值并对有差异的脑区与体外循环（CPB）相关因素进行多重线性回归分析；用qPCR技术分析miR-7a-5p在CPB手术前后患儿血液样本中的表达水平；采用miR-7基因敲除小鼠构建DHLF模型，通过TTC染色、MRI核磁成像、改良神经功能缺失评分（mNSS）方法评估miR-7敲除鼠的神经功能；预测 miR-7a-5p的靶基因，并通过双荧光素酶报告基因验证其靶向性；通过流式细胞术、免疫荧光染色、Tunel染色、Western blot方法验证 miR-7a-5p/KLF4轴在DHLF模型中对脑神经细胞调亡的影响；构建lncMEG3慢病毒过表达载体，建立小鼠DHLF模型，利用Tunel染色、尼氏染色、Morris水迷宫实验检测分析小鼠脑损伤程度。发现法洛四联症（TOF）患儿术后在儿童期，脑体积及脑皮层厚度均较正常同龄儿有所减少；多因素分析发现 CPB 时间、上腔静脉以及下腔静脉阻断时间与左侧枕叶下回的ALFF值呈负相关，主动脉阻断时间、心脏停跳时间与左内侧前额叶皮层的ALFF值呈正相关，术中最低CO2分压与左侧扣带回的ALFF值呈正相关；患儿在DHLF术后 miR-7的表达量明显高于麻醉诱导前的表达水平；miR-7的缺失明显增加DHLF脑I/R术后脑梗死的体积及脑组织中神经细胞的凋亡；miR-7a-5p通过靶向调控 KLF4进而调节 DHLF脑缺血再灌注术后脑神经细胞的调亡过程；此外，过表达lncMEG3能够加重小鼠DHLF后脑缺血再灌注损伤。本研究揭示了接受CPB的患儿即使到儿童期，仍可检测到一定的脑损伤改变，并且与CPB相关因素有关，miR-7缺失与lncMEG3过表达明显增加DHLF术后脑缺血再灌注损伤，为临床中DHLF术后脑损伤的早期预防及探索新的治疗靶点提供借鉴。

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