补阳还五汤对脑缺血大鼠海马组织circRNA-miRNA-mRNA转录网络的影响

目的研究补阳还五汤对脑缺血大鼠海马组织环状RNA(circular RNA,circRNA)-微小RNA(microRNA,miRNA)-mRNA转录网络的影响,探讨其治疗脑缺血的作用机制。方法运用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用仪(UPLCQ-TOF/MS)分析补阳还五汤化学成分;SD大鼠随机分为对照组、模型组、补阳还五汤(5 g/kg)组及丁苯酞组(54 mg/kg)组,除对照组外,其余各组采用大脑中动脉栓塞法复制脑缺血模型,给予药物干预7 d后,采用神经行为学评分、苏木素-伊红(HE)染色法及免疫组化法评估补阳还五汤疗效,采用竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)芯片筛选差异表达的circRNAs及mRNAs,通过基因本体(gene ontology,GO)功能及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析差异基因参与的主要生物学过程,采用qRT-PCR法验证基因芯片结果,最后构建circRNA-miRNA-mRNA转录网络。结果补阳还五汤中共鉴定出黄芪甲苷Ⅳ、芒柄花素、阿魏酸及芍药内酯苷等21个成分。大鼠脑缺血后出现神经功能障碍及海马神经细胞损伤,补阳还五汤能部分逆转上述损伤并提高海马齿状回区增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)及巢蛋白(Nestin)蛋白表达。ceRNA芯片筛选出大鼠脑缺血后有27个差异表达的circRNAs和767个差异表达的mRNAs,补阳还五汤治疗后有70个差异表达的circRNAs和692个差异表达的mRNAs。构建了由7个circRNAs、9个miRNAs及15个mRNAs组成的三元转录网络。生物信息学分析显示这些靶点可能通过自噬、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信号通路等发挥作用。结论补阳还五汤可能通过影响脑缺血大鼠海马组织的circRNA-miRNA-mRNA转录网络促进海马神经前体细胞增殖,诱导神经再生,涉及多条通路及多个生物学过程。