マイクロRNA-874-3pをアップレギュレーションすることでCXCL12の発現を抑制し、虚血性脳卒中マウスの血管新生を促進し、炎症反応を抑制することが期待されている。

Upregulating microRNA-874-3p inhibits CXCL12 expression to promote angiogenesis and suppress inflammatory response in ischemic stroke.

• Kangling Xie
• Ying Cai
• Pu Yang
• Feng Du
• Kai Wu

抄録

虚血性脳卒中の特異的なバイオマーカーの同定は、治療成績を向上させる能力のために必要である。虚血性脳卒中の病態や合併症、患者の転帰にマイクロRNA（miRNA）が関与していることが多くの研究で示されている。我々は、虚血性脳卒中の臨床サンプルにおいてmiR-874-3pの発現がダウンレギュレートされていることを発見した。そこで、本研究では、虚血性脳卒中におけるmiR-874-3pの潜在的な役割と関連するメカニズムを明らかにした。虚血性脳卒中モデルマウスを作製した。miR-874-3p、C-X-Cモチーフケモカインリガンド12（CXCL12）、Wnt/β-カテニン経路との関係をデュアルルシフェラーゼレポーターアッセイとウエスタンブロット解析により検討した。血管新生および脳組織のアポトーシスは、それぞれ免疫蛍光染色およびTUNEL染色により評価した。脳組織中の腫瘍壊死因子α（TNF-α）、インターロイキン（IL）-1、IL-6、IL-8およびIL-10を含む炎症性因子のレベルを測定するためにELISAを導入した。虚血性脳卒中モデルマウスから海馬初代神経細胞を単離し、HUVECとインキュベートしてHUVECチューブを形成させた。虚血性脳卒中ではCXCL12の高発現とmiR-874-3pの低発現が確認された。また、miR-874-3pはCXCL12を標的にしてダウンレギュレートし、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8レベルを低下させるが、IL-10レベルを上昇させることがわかった。以上のことから、miR-874-3pをアップレギュレーションすることで、Wnt/β-カテニン経路が活性化され、虚血性脳卒中マウスのCXCL12発現が抑制され、血管新生が促進され、炎症が抑制されることが明らかになり、虚血性脳卒中治療の新たな方向性が示されたと考えられます。

Identification of specific biomarkers for ischemic stroke is necessary due to their abilities to improve treatment outcomes. Many studies have demonstrated the involvement of microRNAs (miRNAs) in the pathogenesis and complications of ischemic stroke and patient outcomes. We found that the expression of miR-874-3p was downregulated in clinical samples of ischemic stroke. Thus, the present study explored the potential role of miR-874-3p in ischemic stroke and related mechanisms. A mouse model of ischemic stroke was constructed by middle cerebral artery occlusion. The relationship among miR-874-3p, C-X-C motif chemokine ligand 12 (CXCL12) and the Wnt/β-catenin pathway was explored by dual luciferase reporter assay and Western blot analysis. Angiogenesis and brain tissue apoptosis were evaluated by immunofluorescence staining and TUNEL staining, respectively. ELISA was introduced to measure levels of inflammatory factors, including tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-1, IL-6, IL-8 and IL-10 in brain tissues. Primary hippocampal neuronal cells were isolated from the mouse model of ischemic stroke and incubated with HUVECs for HUVEC tube formation. High expression of CXCL12 and low expression of miR-874-3p were confirmed in ischemic stroke. And miR-874-3p was found to target and downregulate CXCL12, thus reducing TNF-α, IL-1, IL-6 and IL-8 levels, but enhancing IL-10 level. Collectively, upregulating miR-874-3p inhibits CXCL12 expression to promote angiogenesis and inhibit inflammation in ischemic stroke mice by activating the Wnt/β-catenin pathway, which may provide a new direction of ischemic stroke treatment.