内皮を標的とするmiR-15a/16-1クラスターの欠失は虚血性脳卒中の血液脳関門機能障害を改善する

Sci. Signal. 07 Apr 2020:
Vol. 13, Issue 626, eaay5686
DOI: 10.1126/scisignal.aay5686

Feifei Ma¹, Ping Sun¹, Xuejing Zhang¹, Milton H. Hamblin², and Ke-Jie Yin^1,3,*

1. ¹ Pittsburgh Institute of Brain Disorders and Recovery, Department of Neurology, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA 15213, USA.
2. ² Department of Pharmacology, Tulane University School of Medicine, New Orleans, LA 70112, USA.
3. ³ Geriatric Research, Education and Clinical Center, Veterans Affairs Pittsburgh Healthcare System, Pittsburgh, PA 15261, USA.

* Corresponding author. Email: yink2@upmc.edu

要約

血液脳関門（BBB）は、安定した脳微小環境を維持する。脳虚血時のBBBの完全性の破綻は、最終的にニューロンの喪失につながる壊滅的な事象のカスケードを開始させる。マイクロRNAは、タンパク質の発現を抑制する低分子非コードRNAであり、miR-15a/16-1クラスターが虚血性脳損傷の病因に関与していることを以前に示した。ここでは、実験的に誘発された脳卒中に晒されたとき、内皮細胞（EC）選択的にmiR-15a/16-1を欠失したマウスでは、脳梗塞が小さく、BBB漏出が減少し、末梢免疫細胞の浸潤が減少することを示した。これらのマウスではまた、炎症収束性M2型ミクログリア/マクロファージ数は変化せず、梗塞周囲領域における炎症促進性M1型ミクログリア/マクロファージの浸潤が減少していた。脳卒中は、claudin-5の存在量を減少させるが、われわれは、EC選択的miR-15a/16-1欠失が、虚血性マウス脳でclaudin-5 mRNAおよびタンパク質の存在量を増強することを発見した。培養マウス脳微小血管EC（mBMEC）では、miR-15a/16-1クラスターがClaudin-5の3 '非翻訳領域（3'UTR）に直接結合し、miR-15a/16-1のレンチウイルスによる除去は、酸素-グルコース欠乏（OGD）誘導性のclaudin-5 mRNAおよびタンパク質存在量の下方制御と内皮バリア機能障害を低減させた。これらの発見は、内皮miR-15a/16-1の遺伝的欠失が虚血性脳卒中後のBBB病変を抑制することを示唆している。miR-15a/16-1を介したBBB機能障害の分子機構を解明することにより、虚血性脳卒中の新たな治療法を発見できる可能性がある。

Citation: F. Ma, P. Sun, X. Zhang, M. H. Hamblin, K.-J. Yin, Endothelium-targeted deletion of the miR-15a/16-1 cluster ameliorates blood-brain barrier dysfunction in ischemic stroke. Sci. Signal. 13, eaay5686 (2020).