非编码RNA在脑缺血再灌注损伤中的作用*

张 毅， 冯康倪， 陈鉴涛， 梁孟亚

（中山大学附属第一医院心脏外科，广东广州510080）

脑卒中（stroke）是导致成年人残疾和死亡的第二大病因，缺血性脑卒中约占所有脑卒中病例的87%［1］，成为了现代社会健康和生活质量的主要威胁。缺血性脑卒中（ischemic stroke）由于脑血流量严重减少，脑组织缺乏血液和氧气供应，最终导致神经元细胞死亡和脑梗死［2］。目前临床上常用的治疗缺血性脑卒中的方法是及时恢复大脑的血液供应，然而部分病人恢复大脑血供后不仅不能减轻脑缺血引发的神经功能障碍，反而加重脑缺血症状，表现出复杂的病理生理变化，即发生脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI）。大脑血液的中断能够激活小胶质细胞等炎症细胞以及促使其释放炎症因子，诱导组织炎症反应，破坏细胞内蛋白和细胞膜。此外，无氧代谢成为了缺血性脑卒中过程中细胞ATP 合成的重要来源，提高了细胞内自由基水平和诱发细胞的氧化应激反应，加之由于缺血造成了细胞外微环境的改变，激活细胞的自噬反应。脑组织发生缺血缺氧、炎症、氧化应激和自噬反应均能极大地促进细胞的凋亡和坏死，而大脑血管内皮细胞的过度凋亡可使血脑屏障的通透性增加，提高脑缺血性脑卒中后脑水肿和继发性神经功能损伤的发生率。然而，随后大脑血液的恢复则可能进一步加重上述病理损伤机制。因此，CIRI 的病理过程主要包括细胞凋亡、氧化应激、炎症反应、自噬、血脑屏障破坏等，并最终导致大脑神经元大量死亡和中枢神经系统功能障碍［3］。目前对缺血性脑卒中的治疗主要受到几种因素的限制，包括缺血后脑损伤的快速发展、细胞信号通路之间的复杂相互作用以及较窄的治疗窗口［4］。长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）广泛存在于细胞核和细胞质中［5］，参与RNA 转录、翻译、剪接、细胞内外转运等多种生物学过程［6］。微小RNA（mi⁃croRNA，miRNA，miR）已被证明在炎症性疾病、肿瘤性疾病和心脑血管疾病的发病机制中起着重要作用［7］。随着对缺血再灌注损伤重视程度的提高和研究的不断深入，人们发现包括lncRNA 与miRNA在内的非编码RNA 在缺血再灌注损伤的机制中发挥重要作用。已有研究报道大鼠大脑中动脉闭塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型血清中lncRNA 的水平存在显著差异［8］，此外在脑卒中患者血液中，根据脑卒中亚型分类的不同，miRNA 的表达也存在显著差异［9］，提示了lncRNA 和miRNA可能参与脑卒中的发生发展过程，但详细的作用机制仍需进一步深入研究。本文主要就非编码RNA在CIRI 中的相关分子机制作一综述，旨在为CIRI的机制研究提供新思路。

1 非编码RNA概述

全基因组关联研究（genome-wide association studies，GWAS）显示，在人类基因组中，约有98%以上的基因组被转录，但能够编码蛋白质的基因仅占总基因组的约3%，绝大多数基因没有编码潜力。人们以往将大量非编码蛋白质的基因称为“噪音”或“垃圾“DNA，然而越来越多的研究表明，这种非编码蛋白质的转录本有很大一部分能够作为RNA 分子，在细胞分子层面发挥重要的作用。非编码RNA 可以分为小非编码RNA（＜200 nt），即miRNA、转移RNA（transfer RNA）和小核仁RNA（small nucleolar RNA），以及较长的非编码RNA（＞200 nt），包括核糖体RNA（ribosomal RNA）、天然反义转录本（natural antisense transcripts）和lncRNA［10］。其中lncRNA 与miRNA 被认为是执行功能最为重要及研究较多的两类非编码RNA。

lncRNA 是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA。目前研究认为，lncRNA 可以通过各种分子机制在多种生物学过程中担任重要角色，如细胞周期、细胞增殖、凋亡和分化等［11］。lncRNA 能在不同水平上干扰基因的表达，如表观遗传调控、转录和转录后调控［12］。在转录后调控阶段，lncRNA 主要有以下几种功 能：（1）lncRNA 结 合 前体 信使RNA（premRNA），干扰RNA 剪接体与目标序列的结合，从而导致剪接变异体的形成；（2）lncRNA 能够直接结合mRNA 并影响其结构稳定性和翻译过程；（3）作为miRNA 的 宿主基因，控制着miRNA 的形成；（4）lncRNA 含有与某些miRNA 的互补结合位点，能够直接结合目标miRNA。因此，lncRNA 可以作为“分子海绵”“吸附”一些特定的miRNA，消除其对下游目标mRNA 的抑制作用。近年来研究发现了lncRNA 能够作为mRNA 的竞争性内源RNA（competitive en⁃dogenous RNA，ceRNA），调控细胞内多种分子机制过程。

miRNA 是一类普遍存在的、保守的、内源性非编码单链RNA，长度通常为19～25 个核苷酸，可通过互补序列特异性识别目标靶向mRNA 的3'-非翻译区域（untranslated region，UTR）以及引导RNA 诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC）与靶向mRNA 结合，促进mRNA 降解和翻译抑制，在基因的转录后阶段充当调控因子［2，13］。据报道，miRNA 参与了许多生物学事件，包括细胞增殖、分化、凋亡、激素分泌和个体发育［14］。多项研究显示，通过合成miRNA 模拟物或者抑制剂寡核苷酸改变miRNA 的水平，在实验细胞和动物模型中能显著减轻CIRI［15］，提示miRNA 干预可能在CIRI 中有很好的神经保护作用。然而miRNA 在CIRI 中的具体作用机制仍需进一步阐明。

2 在CIRI中非编码RNA对细胞凋亡的作用

细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死亡（pro⁃grammed cell death，PCD），在正常细胞周转、免疫系统发育和功能、胚胎发育和化学诱导的细胞死亡中起着至关重要的作用，然而细胞凋亡不足可引起自身免疫疾病或癌症［16］，脑缺血再灌注后细胞凋亡加速则可引起大脑继发性缺血性损伤或神经退行性病变。

2.1 lncRNA 在细胞凋亡中的作用 Tian 等［17］在体外氧-葡萄糖剥夺/再灌注（oxygen-glucose deprivation/reperfusion，OGD/R）细胞模型研究发现，OGD 后细胞中lncRNA NR_120420 的表达显著升高，促进了细胞的凋亡，敲除NR_120420 后核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）p65蛋白的磷酸化显著降低，细胞凋亡率显著下降，初步证明lncRNA NR_120420 的升高与CIRI 后细胞凋亡的加重密切相关。Xu 等［18］发现lncRNA CAMK2D 相关转录本1（CAMK2D-associ⁃ated transcript 1，C2DAT1）通过上调钙/钙调素依赖性蛋白激酶IIδ（calcium/calmodulin-dependent pro⁃tein kinase II δ，CaMKIIδ）水平以及促进NF-κB 抑制剂激酶α/β（inhibitor of NF-κB kinase α/β，IKKα/β）磷酸化，降低了缺氧诱导的神经细胞死亡。Yan等［19］在体内外缺血再灌注模型中均发现lncRNA MEG3的表达上调，敲除MEG3 后细胞凋亡率降低。进一步的研究表明，MEG3 过表达激活了p53 的转录活性，促进了神经元的死亡。此外，亦有研究报道在大鼠脑缺血再灌注模型中lncRNA MEG3 可能通过WNT/β-catenin 信号通路负调节脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、神经生长因子（nerve growth factor，NGF）和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）水平，提高神经元的死亡率［20］。

除了调节下游靶点调节细胞的凋亡，lncRNA 也能通过调节miRNA 参与细胞的凋亡。Zhong 等［21］的研究发现，lncRNAINK4基因座中反义非编码RNA（antisense noncoding RNA in theINK4locus，ANRIL）可以通过直接负调控miR-199a-5p 来提高陷窝蛋白1（caveolin-1，CAV-1）的表达，进而激活MEK和细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated ki⁃nase，ERK）磷酸化，促进OGD 诱导的N2a（Neuro-2a）细胞的抗凋亡作用。此外，Liu 等［22］报道ANRIL能够直接抑制miR-127 水平，促进了髓系细胞白血病1（myeloid cell leukemia-1，MCL-1）基因的表达，增加细胞活力和减少细胞的凋亡。Gao 等［23］的研究发现，lncRNA GAS5 在体内深低温停循环（deep hy⁃pothermic circulatory arrest，DHCA）大鼠模型中高表达，通过“分子海绵”机制直接结合并下调了miR-23a的表达，从而提高了PTEN 和Bax 蛋白的水平，降低了Bcl-2 和蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）磷酸化水 平，诱 导 细 胞 的 凋 亡。Wei 等［24］报 道lncRNA AK038897 能 作为miR-26a-5p 的ceRNA，抑制miR-26a-5p 表达，提高下游靶向mRNA DAPK1 的表达水平，加重脑缺血再灌注后神经元的死亡和神经功能障碍。

2.2 miRNA 在细胞凋亡中的作用 彭志锋等［25］利用体外OGD/R 细胞模型研究发现，miR-181b过表达能够靶向抑制自噬相关蛋白5（autophagy-related protein 5，Atg5）的表达，显著提高了神经元的凋亡率，而miR-181b 拮抗剂则能够显著上调Atg5 的表达水平，减轻神经元凋亡，从而发挥神经保护作用。Chen 等［26］发现，miR-1306-5p 在体外OGD/R 模型中表达下调，而过表达miR-1306-5p可以抑制胱天蛋白酶3（caspase-3）激活和细胞凋亡，显著提高细胞活力。双重荧光素酶报告实验证明，miR-1306-5p 与BIK（Bcl-2-interacting killer）的mRNA 直接结合。提高BIK 的表达能够增加乳酸脱氢酶（lactate dehydro⁃genase，LDH）的释放，提高caspase-3 的活性，从而逆转miR-1306-5p 对OGD/R 处理的保护作用。Fang等［27利用缺氧缺血性脑损伤（hypoxic-ischemic brain damage，HIBD）小鼠模型研究发现，过表达miR-128能够负调节靶向Wnt1 mRNA，提高Bcl-2、降低Bax的水平，从而减轻脑组织损伤程度并提高小鼠的学习 和 记 忆 能力］。Yao 等［28］在SH-SY5Y 细 胞系 的OGD/R 模型中观察到BCL2L14基因的表达上调；BCL2L14是Bcl-2 家族的促凋亡成员，敲除BCL2L14降低了细胞的死亡率；进一步研究证实BCL2L14是miR-496 的潜在靶点，miR-496 通过直接下调BCL2L14来抑制细胞凋亡，在CIRI中发挥保护作用。因此，lncRNA 和miRNA 能够通过调控下游目标靶点参与脑缺血再灌注后细胞凋亡的机制。

3 在CIRI中非编码RNA对炎症损伤的作用

在正常情况下，炎症是一种对抗入侵的病原体，恢复受损的细胞，并保护组织健康的细胞分子过程［29］。然而，在脑IR 的病理条件下，过度的炎症反应可能会激活小胶质细胞、趋化白细胞、释放炎症因子以及发生脑水肿，从而加重大脑神经功能损伤。

3.1 lncRNA 在炎症中的作用 Feng 等［30］通过临床上对急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）患者和非AIS 患者的研究发现，AIS 患者中ln⁃cRNA ANRIL 的表达低于对照组；使用美国国立卫生研究院卒中量表（the National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）评估后发现，ANRIL 的表达与AIS 患者的疾病严重程度呈负相关；ANRIL 的表达与 超 敏C 反 应 蛋白（hypersensitive C-reactive pro⁃tein，HSCRP）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis fac⁃tor α，TNF-α）和白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）的水平呈负相关，而与IL-10 的水平呈正相关关系，这些结果表明lncRNA ANRIL 作为一种抗炎基因参与AIS 的进展，其表达水平的下调与AIS 患者脑卒中风险增加、疾病严重程度升高和炎症升高有关。Zhang 等［31］在大鼠脑微血管内皮细胞（brain micro⁃vascular endothelial cells，BMECs）的OGD 模型中发现，lncRNA 人肺腺癌转移相关转录本1（metastasisassociated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）的表达是下降的；进一步的研究证实，MALAT1 能够通过抑制促炎症因子IL-6、单核细胞趋 化 蛋 白1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）和E-选择素（E-selectin）的表达发挥抗炎症作用。此外，Qi 等［32］的研究发现，lncRNA 小核仁RNA 管 家基 因14（small nucleolar RNA host gene 14，SNHG14）通过抑制miR-145-5p，提高靶向胞浆磷脂酶A2 组4A（cytosolic phospholipase A2 group IVA，PLA2G4A）mRNA 的水平，从而激活小胶质细胞释放TNF-α、NO 等促炎症因子，引发更为严重的神经功能损害。

3.2 miRNA 在炎症中的作用 Tian 等［33］在大鼠MCAO 和OGD/R 模型中发现miR-216a 的表达下调，进一步研究证实，过表达miR-216a 可以减少靶基因Janus 酪氨酸激酶2（Janus tyrosine kinase 2，JAK2）和下游信号转导和转录激活因子3（signal trans⁃ducer and activator of transcription 3，STAT3）的磷酸化水平，抑制炎症相关酶如诱导型一氧化氮合酶（in⁃ducible nitric oxide synthase，iNOS）和基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）和细胞因子TNF-α 和IL-1β 的释放，发挥神经保护作用。Feng等［34］的研究发现，在抑制miR-301a的表达之后，大鼠神经功能评分和脑梗死体积显著降低，提示下调miR-301a 可能在脑IR 损伤中发挥神经保护作用。随后研究证实，抑制miR-301a 能够上调靶基因NDRG2 的水平，从而抑制NF-κB，下调促炎症因子TNF-α、干扰素γ（interferon-γ，IFN-γ）、IL-6 和IL-1β的表达，发挥抗炎症反应。亦有研究报道miR-199a-5p通过下调DDR1基因的表达，降低NF-κb和下游促炎症因子TNF-α、IL-6 和IL-1β 的水平［35］。在体外OGD/R 模型中研究发现miR-127 水平显著升高，阻止了SIRT1 的mRNA 表达，降低AMP 活化蛋白激酶α（AMP-activated protein kinase α，AMPK-α）磷酸化，提高神经元p65 蛋白磷酸化水平，增强了神经元的炎症反应［36］。一些研究报道在体内和体外缺氧模型中，miR-145和miR-216a的表达均下调，从而提高了下游靶基因Toll 样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）的转录和表达，经过NF-κB通路促进促炎症因子TNF-α、IL-6 和IL-1β 的释放［37-38］。上述结果表明，lncRNA 和miRNA 均能在脑IR 后的炎症反应机制中发挥重要作用。

4 在CIRI中非编码RNA对氧化应激的作用

氧化应激是由于机体内产生氧自由基相关酶系统和清除自由基相关酶系统之间的不平衡而引发的一系列生物学事件。研究发现，局灶性脑缺血再灌注过程中产生的活性氧簇（reactive oxygen spe⁃cies，ROS）可直接对脑细胞中的DNA、脂质、蛋白质和其他大分子造成损伤［39］。最近，越来越多的证据表明氧化应激在脑水肿、炎症和凋亡的发展中起着至关重要的作用，并促进CIRI 后继发性神经功能缺损。

4.1 lncRNA 在氧化应激中的作用 Yao 等［40］发现大鼠缺血再灌注后脑组织中lncRNA RIAN 的表达显著降低，而在体外OGD 处理的N2a 细胞中miR-144-3p 的表达升高，通过RNA 免疫沉淀和RT-qPCR 证实了RIAN 能够直接结合miR-144-3p。进一步研究表明，miR-144-3p通过负调控GATA3基因，提高细胞中Bax、caspase-3、ROS 以及降低Bcl-2 的水平，诱导氧化应激反应和细胞的凋亡；而过表达RIAN 和GATA3 均能减轻miR-144-3p 诱导的细胞氧化应激以及降低细胞凋亡率，因此RIAN可能作为ceRNA吸附结合miR-144-3p，上调GATA3 的表达，延缓CIRI的进展。如前所述，RIAN/miR-144-3p/GATA3 信号可能是一种新的、潜在有效的CIRI治疗方法。然而，目前对于lncRNA 在神经系统氧化应激中的作用机制仍需进一步阐明。

4.2 miRNA在氧化应激中的作用 Zhang等［41］在体外OGD/R 细胞中研究发现，FGF15 基因能够诱导糖原合成激酶3β（glycogen synthase kinase3β，GSK-3β）表达失活，提高核因子E2 相关因子2（nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2）表达和激活Nrf2/抗氧化反应原件（antioxidant response element，ARE）信号通路，减轻ROS的产生，减缓氧化应激反应和减少神经元凋亡。进一步的研究表明，miR-302b-3p 作为FGF15 的上游miRNA，负向调节FGF15，干扰FGF15对神经元的积极保护作用。亦有研究发现miR-29能够靶向抑制KEAP1（Kelch-like ECH-associated protein 1）的表达水平，提高Nrf2的表达，从而抑制细胞内ROS 水平发挥抗氧化应激作用［42］。Huang 等［43］利用H2O2诱导B35 细胞氧化损伤模型研究发现，miR-34b亦可通过下调KEAP1的表达，激活下游Nrf2信号蛋白的表达，影响NO、3-硝基酪氨酸（3-nitroty⁃rosine，3-NT）、超 氧 化 物 歧 化 酶（superoxide dis⁃mutase，SOD）和锰超氧化物歧化酶（manganese su⁃peroxide dismutase，MnSOD）水平，改善H2O2诱导的氧化应激损伤。然而，Liang 等［44］发现，OGD/R 处理的PC12 细胞中miR-125b 的表达显著升高；miR-125b 通过下调CH2α，诱导NADPH 氧化酶（NADPH oxidase，NOX）2 和NOX4 活化，提高ROS 水平，促进了细胞凋亡。

5 在CIRI中非编码RNA对自噬的作用

自噬是细胞在应激或者缺乏营养的状态下进行自我分解的过程［45］。作为一种溶酶体依赖的降解途径，自噬广泛存在于细胞正常的生理过程中，通过降解衰老、损伤细胞器维持细胞稳态以及通过吞噬细胞内微生物病原体行使天然免疫功能，然而自噬过度或自噬不足都可能导致细胞死亡（II 型PCD）［46］。事实上，细胞自噬功能障碍参与了多种疾病的发生机制，包括中枢神经系统损伤［47］。目前研究发现，抑制自噬可以减轻或加重脑损伤，但人们对于自噬在脑IR损伤中的具体机制还未十分清楚。

5.1 lncRNA 在细胞自噬中的作用 Li 等［48］研究发现lncRNA MALAT1通过负调控miR-26b的表达和功能，参与OGD/R 条件下BMECs 的自噬过程。在缺氧条件下，miR-26b 的过表达抑制BMECs 的自噬和提高其凋亡率，而MALAT1则逆转了miR-26b的消极作用。以往的研究报道ULK2 参与了由mTOR 启动以及自噬相关基因（autophagy-related genes，ATG）相关的自噬过程［49］。在此研究中研究者发现BMECs 中ULK2的转录和表达升高，双重荧光素酶报告实验证实了ULK2 是miR-26b 的直接靶点，因此该研究提示MALAT1/miR-26b/ULK2调控网络可能参与了细胞的自噬过程。然而，Guo 等［50］的研究发现，在体内外缺血再灌注模型中MALAT1 的表达显著升高，过表达MALAT1 负向调控miR-30a 的功能，减弱了miR-30a对其靶向mRNA beclin-1 的抑制作用，提高了beclin-1依赖的自噬过程，促进神经元死亡和加重缺血性脑梗死。而下调MALAT1 的水平通过miR-30a抑制be⁃clin-1依赖的自噬途径，减轻神经元细胞死亡。

5.2 miRNA 在细胞自噬中的作用 Sun 等［51］的研究发现，过表达miR-298 抑制了NF-κB 激活因子1（NF-κB activator 1，Act1）的表达，增加了下游c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）和Bcl-2 的 磷 酸 化 及beclin-1 的 水 平，降 低 了NF-κB 和mTOR的磷酸化水平，而NF-κB的磷酸化可以通过调节mTOR 信号通路抑制自噬，因此过表达miR-298可能通过直接调节Act1/JNK/NF-κB 通路，激活细胞的自噬过程，促进了缺血性脑卒中后的神经元死亡。该团队的另一研究报道，miR-215 可以通过抑制Act1 蛋白的表达发挥神经保护作用，在大鼠MCAO模型中，miR-215的表达显著下降，伴随着Act1、白细胞介 素17 受 体A（interleukin-17 receptor A，IL-17RA）、JNK、p-Bcl-2 和beclin-1 水平的增加，导致自噬过程被激活。这些结果表明miR-215 通过负调节Act1/IL-17RA 和 抑 制JNK/p-Bcl-2/beclin-1 通 路 来 抑制自噬［52］。此外，在CIRI 后，大鼠脑海马CA1 区的miR-138 表达下 调，其 下游SIRT1 的mRNA 表 达上调，导致beclin-1 和LC3-II 的水平升高，从而激活细胞的自噬过程，发挥其神经保护作用［53］。因此，虽然已有研究表明lncRNA 和miRNA 均能够参与细胞自噬过程，但其在CIRI 中的作用机制仍存在较大的争议。

6 miRNA在血脑屏障中的作用

血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）是由具有紧密连接（tight junction，TJ）结构的大脑血管内皮细胞构成。TJ蛋白破坏、内皮细胞死亡、TJ蛋白与细胞骨架偶联减少，都可能破坏血脑屏障的完整性，促使大量的炎症因子进入缺血损伤区，加重细胞的死亡和大脑神经功能障碍［54］。

Wu 等［55］通过共培养大鼠BMECs 和星形胶质细胞在体外建立了模拟BBB 模型，研究发现miR-9-5p的上调可以减轻大鼠BBB 损伤和炎症反应。过表达miR-9-5p 通过下调PTCH-1 来提高血脑屏障紧密连接结构蛋白ZO-1、occludin 和claudin 5 水平。此外，过表达miR-9-5p通过激活Hedgehog 通路促进NF-κB和Akt/GSK3β 通路，降低细胞中MMP-9、IL-1β、IL-6和TNF-α 的水平，从而降低BMECs 的凋亡和BBB 的通透性。亦有研究报道，miR-539 能够抑制MMP-9基因的表达，提高血脑屏障的通透性［56］。Armulik等［57］的研究发现，MCAO 大鼠的大脑缺血边界区（ischemic boundary zone，IBZ）中miR-149-5p 的表达降低，而S1PR2 的表达显著增加。周细胞能够促进内皮细胞之间紧密连接，其与BMECs 的相互支持对于血脑屏障的形成和维持维持血脑屏障的完整性至关重要。进一步研究发现，血管周细胞中的S1PR2的升高能够诱导周细胞的迁移和抑制N-钙黏附蛋白（N-cadherin）的表达，从而导致BBB 通透性升高。随后研究证实S1PR2 是miR-149-5p 的直接靶点，过表达miR-149-5p 可显著抑制周细胞迁移，增加N-cad⁃herin 的表达，改善缺血性脑卒中后BBB 的通透性［58］。

7 在CIRI中非编码RNA对血管生成的作用

血管生成是指在已有的毛细血管基础上形成的新的血管，在大脑发生缺血缺氧性损伤后，血管生成可为大脑提供血液营养和氧气，减轻脑缺血缺氧状态，从而加速大脑损伤组织的恢复，最终促进神经功能的恢复［59］。因此，促进血管生成可作为治疗缺血性脑卒中的一种可靠的临床策略。

7.1 lncRNA 在血管生成中的作用 Liu 等［60］的研究报道，大鼠MCAO 模型后lncRNA MEG3 的表达下调，刺激Notch 和Notch 通路靶基因HES-1 和HEY-1的表达，促进了血管内皮细胞的增殖、迁移和血管形成，而过表达lncRNA MEG3 则抑制了上述过程，延缓了脑卒中后神经功能的恢复。Wang 等［61］发现lncRNA SNHG1 通过下调miR-199a 来提高低氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1α，HIF-1α）和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表达，促进了血管形成；在体外OGD/R条件下，过表达lncRNA SNHG1 促进了BMECs 的增殖迁移和毛细血管管腔样结构的形成，这阐明了SNHG1在OGD 损伤后血管形成的作用和机制。Zhou 等［62］在体外实验中研究表明，lncRNA NEAT1 可直接靶向下调miR-377 的表达，提高BMECs 的活力和血管生成；miR-377通过下调血管内皮生长因子A（vascu⁃lar endothelial growth factor A，VEGFA）、SIRT1和bclxl基因的表达，从而抑制OGD 后BMECs 的细胞活力，而NEAT1 则抵消了miR-377 的抑制作用，因此，lncRNA NEAT1 可能作为一种ceRNA 参与脑缺血损伤的过程。

7.2 miRNA 在血管生成中的作用 Du 等［63］发现AIS 患者血浆中miR-191 的水平升高，随后在体内和体外OGD/R研究中证实了这一观点。在人脐静脉内皮 细 胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs）中过表达的miR-191 直接抑制Vezf1，导致Vezf1靶向的包括内皮素1（endothelin 1，EDN1）、MMP1 和STMN1（stathmin 1）在内的血管生成相关基因的表达下调，影响HUVECs 的增殖、迁移和血管形成。Liang 等［64］研究团队证实在体外OGD/R 模型中，miR-26a 高表达通过PI3K/AKT 和MAPK/ERK 信号通路调节HIF-lα 和VEGF 的表达，促进了BMECs的增殖和管腔形成。Qu 等［65］发现在大鼠MCAO 后，过表达miRNA-126有助于大脑血管形成和神经功能的恢复。随后体外实验证实，过表达miRNA-126 通过下调PTPN9 及激活AKT 和ERK 通路，提高了HUVECs 的增殖、迁移和管腔形成。除此之外，miR-126 还增加了血管长度和血管直径，提示miR-126 有利于促进血管重塑，对缺血性脑卒中的治疗和神经功能的整体恢复具有重要的生物学意义。

如前所述，lncRNA 和miRNA 均参与了大脑缺血损伤后血管生成的一系列机制过程，为临床上通过促进血管生成来改善损伤后中枢神经系统功能的恢复提供了一定的理论基础。

8 总结与展望

综上所述，越来越多的研究证实了以lncRNA 和miRNA 为代表的非编码RNA 在CIRI 中所扮演的角色和其重要的功能。lncRNA 和miRNA 通过调控下游靶分子的表达，参与了脑IR 损伤中的细胞凋亡、炎症、氧化应激、自噬、血管生成等生物学过程（表1）。

然而，由于lncRNA和miRNA结构和功能的多样性、时间空间上的多态性以及在物种之间的保守性差，阻碍了人们探索其详细的生物学作用机制和功能，因此目前人们对于lncRNA和miRNA在缺血性脑卒中的具体作用机制尚未完全清楚。随着基因测序技术的发展，未来将会识别出更多的与脑缺血损伤相关的lncRNA 和miRNA，阐明它们之间的相互作用机制，将有助于今后为缺血性脑卒中提供新的诊断依据、防治方法和判断预后提供新的理论数据支持。因此，lncRNA 和miRNA 未来有望成为在中枢神经系统相关疾病的诊治的特异性标志物和新药作用靶点，具有广阔的应用前景。

表1 参与脑缺血再灌注损伤病理机制的lncRNAs和miRNAsTable 1. The lncRNAs and miRNAs involved in the pathogene⁃sis of cerebral ischemia-reperfusion injury