ラット脳虚血再灌流傷害に対するmicroRNA-27aのアップレギュレーションとHSP90サイレンシングは、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路を活性化することで、脳虚血再灌流傷害に対する保護的役割を果たしていることを明らかにした。

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Int. Immunopharmacol..2020 Jul;86:106635. S1567-5769(19)32132-0. doi: 10.1016/j.intimp.2020.106635.Epub 2020-07-04.

ラット脳虚血再灌流傷害に対するmicroRNA-27aのアップレギュレーションとHSP90サイレンシングは、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路を活性化することで、脳虚血再灌流傷害に対する保護的役割を果たしていることを明らかにした。

Protective role of microRNA-27a upregulation and HSP90 silencing against cerebral ischemia-reperfusion injury in rats by activating PI3K/AKT/mTOR signaling pathway.

Ensheng Zhang
Qian Chen
Jing Wang
Dong Li
Zhenxia Wan
Xiuli Ju

PMID: 32634698 DOI: 10.1016/j.intimp.2020.106635.

抄録

目的:

脳虚血再灌流障害ではマイクロRNA（miRNA）が報告されているが、miR-27aの機能についてはほとんど言及されていない。本研究では、脳虚血再灌流障害ラットにおけるmiR-27aの発現機構を明らかにすることを目的としている。

OBJECTIVE: MicroRNAs (miRNAs) have been reported in cerebral ischemia-reperfusion injury, yet the function of miR-27a in it has seldom been mentioned. This study aims to assess the mechanisms of miR-27a in rats with cerebral ischemia-reperfusion injury.

方法:

ラット仔の脳虚血再灌流モデルは両側頸動脈閉塞により樹立した。ラットはmiR-27aアゴミール、サイレンスHSP90発現プラスミド、またはPI3K/AKT/mTOR経路アゴニストで処理した。脳虚血再灌流損傷ラットの酸化ストレス指標、炎症性因子、脳組織水分量、脳梗塞容積、神経機能スコア、神経細胞アポトーシスを測定した。また、ラットの脳組織におけるMiR-27aおよびHSP90発現、PI3K/AKT/mTORリン酸化レベルも検出された。

METHODS: The cerebral ischemia-reperfusion models of rat pups were established by bilateral carotid artery occlusion. Rats were treated with miR-27a agomir, silenced HSP90 expression plasmids or PI3K/AKT/mTOR pathway agonist. Oxidative stress indices, inflammatory factors, brain tissue water content, cerebral infarct volume, neurological function score and neuronal apoptosis in rats with cerebral ischemia-reperfusion injury were measured. MiR-27a and HSP90 expression and PI3K/AKT/mTOR phosphorylation levels in the brain tissues of rats were also detected.

結果:

脳虚血再灌流障害ラットでは、miR-27a発現とPI3K/AKT/mTORリン酸化レベルが低下し、HSP90発現が上昇した。miR-27aの上昇やHSP90の発現低下は、水分量、神経細胞のアポトーシスや梗塞容積を減少させ、酸化ストレスや炎症反応を抑制し、神経障害や病理学的損傷を改善した。さらに、脳虚血再灌流障害ラットでは、miR-27aの上昇やHSP90のサイレンシングにより、PI3K/AKT/mTORのリン酸化レベルが上昇した。HSP90サイレンシングまたはPI3K/AKT/mTOR経路アゴニストは、脳虚血再灌流傷害ラットにおける低miR-27a発現の好ましくない影響を逆転させた。

RESULTS: MiR-27a expression and PI3K/AKT/mTOR phosphorylation levels were downregulated while HSP90 expression was upregulated in cerebral ischemia-reperfusion injury rats. Elevated miR-27a or reduced HSP90 diminished water content, neuronal apoptosis and infarct volume, suppressed oxidative stress and inflammatory response, as well as improved neurological deficits and pathological damages. Moreover, elevated miR-27a or silenced HSP90 upregulated PI3K/AKT/mTOR phosphorylation levels in cerebral ischemia-reperfusion injury rats. HSP90 silencing or PI3K/AKT/mTOR pathway agonist reversed the unfavorable effects of low miR-27a expression on cerebral ischemia-reperfusion injury rats.

結論:

以上のことから、脳虚血再灌流傷害ラットにおいて、miR-27aの上昇やHSP90の低下は、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路を活性化することで、酸化ストレスや炎症反応を抑制し、神経機能を改善することが明らかになった。

CONCLUSION: To conclude, our study demonstrates that elevated miR-27a or decreased HSP90 attenuates oxidative stress and inflammatory response, and improves neurological function in cerebral ischemia-reperfusion injury rats by activating PI3K/AKT/mTOR signaling pathway.