综述:非编码RNA在脊髓损伤中的潜在治疗作用

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Frontiers in Cellular Neuroscience 4.0

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  这篇综述系统阐述了非编码RNA(ncRNAs)在脊髓损伤(SCI)病理过程中的调控机制,重点探讨了长链非编码RNA(lncRNAs)、环状RNA(circRNAs)和微小RNA(miRNAs)通过调节轴突再生、氧化应激、炎症反应、自噬和凋亡等过程改善SCI的潜力,为开发靶向ncRNAs的精准治疗策略提供了理论依据。

  

1 引言

脊髓损伤(SCI)是中枢神经系统最复杂的疾病之一,其病理过程分为原发性损伤和继发性损伤两个阶段。继发性损伤涉及神经兴奋毒性、血管功能障碍、炎症损伤等一系列生物级联反应,导致脊髓微环境失衡。近年研究发现,非编码RNA(ncRNAs)——包括长链非编码RNA(lncRNAs)、环状RNA(circRNAs)和微小RNA(miRNAs),通过ceRNA机制形成复杂调控网络,在SCI病理进程中发挥关键作用。

2 NcRNA与脊髓损伤

ncRNAs占哺乳动物基因组转录产物的98-99%,其中miRNA通过结合mRNA负调控基因表达,如miR-7b-3p可同时支持皮质可塑性和神经保护;lncRNAs如lncAirsci通过NF-κB通路调控炎症反应;circRNAs如CircHIPK3通过miR-382-5p/DUSP1轴减轻神经元凋亡。这些分子在脊髓组织中呈现时空特异性表达模式,成为SCI诊断和治疗的潜在靶点。

3 NcRNA调控脊髓损伤后的突触功能

轴突再生不足是SCI功能恢复的主要障碍。circ_015152通过吸附miR-711抑制Akt通路激活,而lncVof16通过miR-185-5p/GAP43轴促进轴突生长。外泌体作为ncRNAs的天然递送载体,可跨越血脊髓屏障(BSCB)实现靶向治疗,未来或成为联合治疗的核心策略。

4 NcRNA调控氧化应激

活性氧(ROS)积累和线粒体功能障碍是SCI氧化损伤的核心。circZFHX3和lncOIP5-AS1分别通过调节ROS清除和Nrf2通路改善线粒体功能。研究显示,外泌体ncRNAs能同时调控抗氧化通路和线粒体动力学,其效果优于单一抗氧化治疗。

5 NcRNA调控炎症反应

炎症是继发性损伤的关键驱动力。circGla通过miR-488/MEKK1轴抑制星形胶质细胞炎症状态,而lncXIST通过miR-27b-3p/TRL4通路促进小胶质细胞M2型极化。值得注意的是,炎症-氧化应激存在交叉调控,双靶点干预策略可能更有效。

6 NcRNA调控自噬

自噬通过清除损伤细胞器发挥神经保护作用。circAstn1通过miR-138-5p/Atg7轴激活自噬,而lncMALAT1通过miR-22-3p/SIRT1/AMPK通路平衡自噬水平。但过度自噬会加剧细胞死亡,需精准调控。

7 NcRNA调控细胞凋亡

神经元凋亡是神经功能恶化的主因。circHIPK3和lncOIP5-AS1通过调控PI3K/AKT等通路抑制凋亡,而miR-340-5p通过抑制P38/MAPK发挥保护作用。联合抗凋亡和促增殖策略可能获得更佳疗效。

8 展望

当前治疗面临BSCB穿透和靶向递送等挑战。外泌体-生物材料复合系统展现出独特优势:水凝胶可延长外泌体滞留时间,而基因编辑技术能优化ncRNAs功能。未来需开发时空可控的递送系统,并建立个体化治疗方案。

9 结论

ncRNAs通过多维度调控SCI病理进程,其干预策略需结合微环境时空特性。外泌体递送与生物材料的融合,为突破治疗瓶颈提供了新思路,但临床转化仍需解决免疫原性和规模化制备等关键问题。

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