circLOC375190 通过调节 mTORC1/TFEB 轴在急性缺血性中风引起的神经损伤中促进自噬作用

《Clinics》：circLOC375190 promotes autophagy through modulation of the mTORC1/TFEB axis in acute ischemic stroke-induced neurological injury

　　circLOC375190通过海绵miR-93-5p调控MKNK2影响mTORC1/TFEB通路介导的神经元自噬和凋亡，加重急性缺血性脑卒中损伤，敲低该circRNA可改善病理过程。

　　急性缺血性卒中（AIS）是一种常见的神经系统疾病，其特点是由于局部脑组织的血流中断导致的神经功能障碍。随着对AIS发病机制和治疗策略的深入研究，科学家们逐渐发现非编码RNA（ncRNA）在其中扮演了重要角色。其中，环状RNA（circRNA）作为一种新型的ncRNA，因其独特的环形结构和稳定的表达特性，受到了广泛关注。本研究旨在探讨circLOC375190在AIS中的表达变化及其潜在的分子机制，特别是其在神经元自噬过程中的作用。

### circLOC375190的表达特征与功能

通过生物信息学分析，研究人员从公开的GEO数据库中获取了来自健康个体和AIS患者的血浆circRNA表达谱。结果显示，circLOC375190在AIS患者中表现出显著的高表达。这种circRNA的异常表达可能与其在AIS中的作用密切相关。为了进一步验证这一发现，研究人员使用了tMCAO小鼠模型和OGD/R处理的PC-12细胞模型。这些模型能够模拟AIS发生时的脑缺血和再灌注过程，从而评估circLOC375190在细胞水平上的影响。

在tMCAO小鼠中，circLOC375190的表达水平在缺血后显著升高。通过使用shRNA靶向circLOC375190并注射到小鼠脑室中，研究人员发现circLOC375190的敲低能够显著改善小鼠的神经功能评分，减少脑梗死面积，并减轻脑组织损伤。这些结果表明，circLOC375190在AIS中可能具有促进神经损伤的作用。

在OGD/R处理的PC-12细胞中，circLOC375190的表达同样被上调。敲低circLOC375190后，细胞的存活率显著提高，细胞毒性、凋亡率和炎症因子的释放均有所下降。此外，自噬现象也得到了缓解。这些结果进一步支持了circLOC375190在AIS中可能通过调控自噬来影响神经元的存活和功能。

### circLOC375190的调控机制

为了深入理解circLOC375190的作用机制，研究人员进行了多种实验。首先，通过Actinomycin D和RNase R实验，验证了circLOC375190的环形结构。这些实验显示，circLOC375190的半衰期显著长于线性mRNA，如GAPDH，这表明其具有较高的稳定性，可能在细胞内发挥长期调控作用。

接下来，研究人员通过荧光原位杂交（FISH）和双荧光素酶报告基因实验，探索了circLOC375190与miR-93-5p之间的相互作用。结果显示，circLOC375190能够与miR-93-5p结合，从而竞争性地抑制miR-93-5p的活性。miR-93-5p是一种在AIS模型中表达水平较低的miRNA，其靶向的基因包括MAP Kinase Interacting Serine/Threonine Kinase 2（MKNK2）。通过RNA免疫沉淀（RIP）和实时定量PCR（RT-qPCR）实验，研究人员确认了miR-93-5p与MKNK2之间的调控关系。

### circLOC375190通过miR-93-5p/MKNK2轴调控自噬

进一步的实验表明，circLOC375190通过调控miR-93-5p和MKNK2之间的相互作用，影响自噬过程。研究人员发现，敲低circLOC375190能够显著提升miR-93-5p的表达水平，进而抑制MKNK2的表达。这种调控机制在AIS模型中具有重要的意义，因为MKNK2的表达水平与神经元的自噬和凋亡密切相关。

通过Western blot和ELISA实验，研究人员观察到circLOC375190的敲低能够减少自噬相关蛋白ATG5的表达，同时增加p62的表达。p62是自噬过程中的一个关键蛋白，其表达水平的增加通常与自噬的增强相关。此外，circLOC375190的敲低还显著降低了炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，进一步支持了其在减轻炎症反应中的作用。

### mTORC1/TFEB通路的调控

研究人员还探讨了circLOC375190对mTORC1/TFEB通路的影响。mTORC1是一种重要的信号通路，其活性与自噬的调控密切相关。通过使用mTORC1抑制剂Rapamycin，研究人员发现该通路在circLOC375190的调控下发生了显著变化。具体来说，circLOC375190的敲低能够恢复TFEB、p-S6K和p-4EBP1的表达水平，而这些蛋白的表达变化与自噬的调节直接相关。

此外，研究人员通过MDC染色和Western blot实验，进一步验证了circLOC375190对自噬的影响。结果显示，circLOC375190的敲低显著减少了自噬小体的形成，同时降低了ATG5的表达，增加了p62的表达。这些结果表明，circLOC375190可能通过影响mTORC1/TFEB通路来调控自噬过程。

### 研究的意义与展望

本研究首次揭示了circLOC375190在AIS中的作用机制，即通过调控miR-93-5p和MKNK2的表达，影响mTORC1/TFEB通路，从而调控神经元的自噬和凋亡。这一发现为AIS的治疗提供了新的分子靶点，可能为开发针对circLOC375190的治疗策略提供理论基础。

尽管本研究取得了重要进展，但仍有一些问题需要进一步探索。例如，circLOC375190在其他类型的脑损伤中的作用，以及其在不同病理条件下的表达变化。此外，circLOC375190与其他circRNA之间的相互作用，以及其在不同组织中的表达模式，也值得进一步研究。

总之，本研究通过多种实验手段，揭示了circLOC375190在AIS中的作用机制，为理解AIS的发病机制和开发新的治疗策略提供了重要的科学依据。未来的研究可以进一步探索circLOC375190的其他潜在靶点和作用机制，以期为临床治疗提供更多可能的干预手段。