靶向中枢细胞外囊泡递载circSCMH1促进啮齿类和非人灵长类脑卒中动物模型功能修复研究获进展

昆明动物研究所 韩冰 张志婷 2020-06-09

  脑卒中是中国人群死亡和致残的主要原因之一,其中缺血性脑卒中(Ischemic Stroke)占所有脑卒中患者的70%-85%。目前对于缺血脑卒中疾病的病理及修复机制尚不明确,临床上也缺乏脑卒中后神经功能修复的有效药物。 

  日前,东南大学医学院教授姚红红和中国科学院昆明动物研究所副研究员王建红在缺血性脑卒中病理机制及干预策略研究上获得新进展。相关研究成果以“细胞外囊泡递载circSCMH1促进啮齿类和非人灵长类脑卒中动物模型功能修复”(Extracellular Vesicle-Mediated Delivery of CircSCMH1 Promotes Functional Recovery in Rodent and Nonhuman Primate Ischemic Stroke Models)为题,近期发表于《循环》(Circulation)。 

  该研究应用circRNA芯片筛选技术,首先从急性缺血性脑卒中病人血浆样本进行环状RNA(Circular RNA,circRNA)表达谱筛选,发现circSCMH1表达显著降低。进一步扩大样本检测并进行相关性分析发现,血浆中circSCMH1水平具有缺血性脑损伤预后评估的潜力。通过构建靶向中枢并且包裹circSCMH1的细胞外囊泡(Extracellular Vesicle,EV),发现circSCMH1-EVs显著促进不同脑卒中小动物模型(tMCAO,dMCAO和PT)脑损伤修复,并在非人灵长类动物脑卒中模型上证实circSCMH1-EVs可显著改善脑卒中恒河猕猴的神经功能损伤程度并促进运动功能恢复。进一步机制研究表明,circSCMH1可以通过与MeCP2结合,抑制MeCP2入核,进而促进MeCP2下游靶基因Mobp、Igfbp3、Fxyd1和Prodh等基因的表达。该研究从环状RNA层面揭示了缺血性脑损伤后神经功能修复的新机制,并且为环状RNA的中枢靶向递送策略研究提供了新思路,为治疗缺血性脑卒中的新药研发提供了新靶点。 

  该项研究中非人灵长类动物脑卒中模型的修复实验依托昆明动物所承担建设的模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施(灵长类设施)开展。该基础设施将对灵长类动物表型与遗传型进行系统研究,连续、快速、精准、标准化、规模化和自动化地获取信息与分析,客观描述、深入解析生命现象变化中的表型与内在的遗传关系,对生命科学与医药健康领域研究具有重要意义。 

  东南大学研究生杨莉和青年教师韩冰为文章的共同第一作者,昆明动物所研究生张志婷为文章的第二作者。王建红团队成员王树国、杜玲丽、徐玲、林郁、刘克中参与非人灵长类动物实验,姚红红和王建红为文章的共同通讯作者。非人灵长类动物脑卒中模型工作得到国家自然科学基金及云南省重点项目资助,并得到昆明灵长类研究中心GLP和昆明动物所公共技术服务中心影像平台的支持。 

  文章链接:

  https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.045765 

   

   

靶向中枢细胞外囊泡递载circSCMH1促进啮齿类和非人灵长类脑卒中动物模型功能修复研究获进展