Дифференциальная экспрессия циклических РНК генов MVP, RGS9 и DLGAP4 во фронтальной коре ишемизированных крыс
Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4-2):102-110.
DOI: 10.17116/molgen202543042102
Прочитано: 767 раз
Резюме
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Определение изменений уровней циклических РНК (циклоРНК) генов Mvp, Rgs9 и Dlgap4 во фронтальной коре ишемизированных крыс через 24 ч после обратимой окклюзии правой средней мозговой артерии (tMCAO). ЦиклоРНК — это ковалентно замкнутые биогенные молекулы РНК, обладающие повышенной метаболической устойчивостью, способностью участвовать в регуляции экспрессии генов, выступать как потенциальные биомаркеры заболеваний и терапевтические мишени для лечения. Ранее нами была показана вовлеченность генов систем нейросигнализации и воспаления в реакцию на ишемическое повреждение, а также выявлены значимые изменения экспрессии циклоРНК генов Rgs9 и Mvp в подкорковых структурах мозга через 24 ч после tMCAO у крыс. Эти гены кодируют белки, участвующие в воспалительном ответе (Mvp) и передаче нервного сигнала (Rgs9). В настоящем исследовании в анализ были взяты циклоРНК генов Mvp и Rgs9, а также циклоРНК гена Dlgap4, для которой была показана роль при ишемическом инсульте.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Крысы линии Wistar, модель tMCAO у крыс, ПЦР в реальном времени, биоинформатические методы.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Изучены изменения уровней циклоРНК генов Mvp, Rgs9 и Dlgap4 во фронтальной коре, содержащей преимущественно способные к восстановлению клетки пенумбры, через 24 ч после tMCAO. Мы выяснили, что циклоРНК гена Mvp демонстрировали достоверные повышения уровней экспрессии (кратность >1.5; P<0.05) в группах ишемизированных крыс относительно ложнооперированных животных, тогда как изменение уровней циклоРНК генов Rgs9 и Dlgap4 было незначимым. С помощью биоинформатического анализа в последовательностях циклоРНК генов Dlgap4, Mvp и Rgs9 были выявлены вероятные сайты связывания микроРНК, способных контролировать работу генов систем фокальной адгезии, нейротрансмиссии и нейрогенеза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты позволяют оценить значение циклоРНК генов Mvp, Rgs9 и Dlgap4 для создания в дальнейшем на их основе перспективных систем диагностики и выбора тактики лечения инсульта.
Ключевые слова
- церебральная ишемия
- tMCAO
- циклические РНК
- регуляторные оси
- сеть циклоРНК–микроРНК–мРНК
- ПЦР в реальном времени
Дата поступления: 16.09.2025
Дата принятия в печать: 15.10.2025
Дата публикации: 08.12.2025
- Pu L, Wang L, Zhang R, Zhao T, Jiang Y, Han L. Projected Global Trends in Ischemic Stroke Incidence, Deaths and Disability-Adjusted Life Years From 2020 to 2030. Stroke. 2023;54:1330-1339. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.122.040073
- Fluri F, Schuhmann MK, Kleinschnitz C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Des. Devel. Ther. 2015;9:3445-3454. https://doi.org/10.2147/DDDT.S56071.
- Ma R, Xie Q, Li Y, Chen Z, Ren M, Chen H, et al. Animal models of cerebral ischemia: A review. Biomed. Pharmacother. 2020;131:32937247. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110686
- Dergunova LV, Filippenkov IB, Stavchansky VV, Denisova AE, Yuzhakov VV, Mozerov SA, et al. Genome-wide transcriptome analysis using RNA-Seq reveals a large number of differentially expressed genes in a transient MCAO rat model. BMC Genomics. 2018;19:655. https://doi.org/10.1186/s12864-018-5039-5
- Filippenkov IB, Remizova JA, Denisova AE, Stavchansky VV, Golovina KD, Gubsky LV, et al. Comparative Use of Contralateral and Sham-Operated Controls Reveals Traces of a Bilateral Genetic Response in the Rat Brain after Focal Stroke. Int. J. Mol. Sci. 2022;23:2003-2005. https://doi.org/10.3390/ijms23137308
- Liu Z, Zhou Y, Xia J. CircRNAs: Key molecules in the prevention and treatment of ischemic stroke. Biomed. Pharmacother. 2022;156:113845. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.113845
- Zhang ZH, Wang YR, Li F, Liu XL, Zhang H, Zhu ZZ,et al.. Circ-camk4 involved in cerebral ischemia/reperfusion induced neuronal injury. Sci. Rep. 2020;10:7012. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63686-1
- Li X, Li L, Si X, Zhang Z, Ni Z, Zhou Y, et al. The regulatory roles of circular RNAs via autophagy in ischemic stroke. Front. Neurol. 2022;13, 963508, https://doi.org/10.3389/fneur.2022.963508
- Chen W, Wang H, Feng J, Chen L. Overexpression of circRNA circUCK2 Attenuates Cell Apoptosis in Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury via miR-125b-5p/GDF11 Signaling. Mol. Ther. — Nucleic Acids. 2020;22:673-683. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2020.09.032
- Wu F, Han B, Wu S, Yang L, Leng S, Li M, et al. Circular RNA TLK1 Aggravates Neuronal Injury and Neurological Deficits after Ischemic Stroke via miR-335-3p/TIPARP. J. Neurosci. 2019;39:7369-7393. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0299-19.2019
- Bai Y, Zhang Y, Han B, Yang L, Chen X, Huang R, et al. Circular RNA DLGAP4 Ameliorates Ischemic Stroke Outcomes by Targeting miR-143 to Regulate Endothelial-Mesenchymal Transition Associated with Blood-Brain Barrier Integrity. J. Neurosci. 2018;38:32-50. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1348-17.2017
- Dai Q, Ma Y, Xu Z, Zhang L, Yang H, Liu Q, Wang J. Downregulation of circular RNA HECTD1 induces neuroprotection against ischemic stroke through the microRNA-133b/TRAF3 pathway. Life Sci. 2021;264:118626, https://doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118626
- Han B, Zhang Y, Zhang Y, Bai Y, Chen X, Huang R, et al. Novel insight into circular RNA HECTD1 in astrocyte activation via autophagy by targeting MIR142 -TIPARP: implications for cerebral ischemic stroke. Autophagy. 2018;14:1164-1184. https://doi.org/10.1080/15548627.2018.1458173
- Filippenkov IB, Stavchansky VV, Denisova AE, Valieva LV, Remizova JA, Mozgovoy IV, et al. Genome-Wide RNA-Sequencing Reveals Massive Circular RNA Expression Changes of the Neurotransmission Genes in the Rat Brain after Ischemia-Reperfusion. Genes (Basel). 2021;12:1-19. https://doi.org/10.3390/genes12121870
- Filippenkov IB, Shpetko YY, Stavchansky VV, Denisova AE, Gubsky LV, Andreeva LA, et al. ACTH-like Peptides Compensate Rat Brain Gene Expression Profile Disrupted by Ischemia a Day After Experimental Stroke. Biomedicines. 2024;12:2830. https://doi.org/10.3390/biomedicines12122830
- Filippenkov IB, Stavchansky VV, Glazova NY, Sebentsova EA, Remizova JA, Valieva LV, et al. Antistress action of melanocortin derivatives associated with correction of gene expression patterns in the hippocampus of male rats following acute stress. Int. J. Mol. Sci. 2021;22:34576218. https://doi.org/10.3390/ijms221810054
- Routsias JG, Marinou D, Mavrouli M, Tsakris A, Pitiriga VC. Major Vault Protein/Lung Resistance-Related Protein: A Novel Biomarker for Inflammation and Acute Infections. Microorganisms. 2024;12:1762. https://doi.org/10.3390/MICROORGANISMS12091762
- Romero DM, Poirier K, Belvindrah R, Moutkine I, Houllier A, LeMoing AG, et al. Novel role of the synaptic scaffold protein Dlgap4 in ventricular surface integrity and neuronal migration during cortical development. Nat. Commun. 2022;13:2746. https://doi.org/10.1038/S41467-022-30443-Z
- Caruso G, Klaus C, Hamm HE, Gurevich VV, Bisegna P, Andreucci D, et al, Pepperberg plot: Modeling flash response saturation in retinal rods of mouse. Front. Mol. Neurosci. 2023;15:1054449. https://doi.org/10.3389/FNMOL.2022.1054449
- Perovic M, Pavlovic D, Palmer Z, Udo MSB, Citadin CT, Rodgers KM, et al. Modulation of GABAergic system as a therapeutic option in stroke. Exp. Neurol. 2025;384:115050. https://doi.org/10.1016/J.EXPNEUROL.2024.115050
- Filippenkov IB, Stavchansky VV, Denisova AE, Ivanova KA, Limborska SA, Dergunova LV. Experimental Cerebral Ischemia Affects the Expression of Circular RNA Genes of Metabotropic Glutamate Receptors mGluR3 and mGluR5 in Rat Brain. Russ. J. Bioorganic Chem. 2018;44:302-309. https://doi.org/10.1134/S1068162018030044
- Wang C, Liu M, Pan Y, Ba B, Chen J. Global gene expression profile of cerebral ischemia-reperfusion injury in rat MCAO model. Oncotarget. 2017;8:74607-74622. https://doi.org/10.18632/oncotarget.20253
- Bartelt-Kirbach B, Slowik A, Beyer C, Golenhofen N. Upregulation and phosphorylation of HspB1/Hsp25 and HspB5/αB-crystallin after transient middle cerebral artery occlusion in rats. Cell Stress Chaperones. 2017;22:653. https://doi.org/10.1007/S12192-017-0794-9
- Ali MA, Shaker OG, Ezzat EM, Ahmed MSZ, Elasmer SM, Abdelhafeez MMA, et al. . Serum Circ-DLGAP4 and miR-9 as Potential Biomarkers in Pancreatic Cancer. J. Clin. Lab. Anal. 2025;39:40709841. https://doi.org/10.1002/jcla.70076
- Tao J, Liu W, Shang G, Zheng Y, Huang J, Lin R, Chen L. MiR-207/352 regulate lysosomal-associated membrane proteins and enzymes following ischemic stroke. Neuroscience. 2015;305:1-14. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2015.07.064
- Xing R, Liu D, Cheng X, Tian X, Yan C, Han Y. MiR-207 inhibits autophagy and promotes apoptosis of cardiomyocytes by directly targeting LAMP2 in type 2 diabetic cardiomyopathy. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019;520:27-34. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2019.09.092
- Kaizuka T, Hirouchi T, Saneyoshi T, Shirafuji T, Collins MO, Grant SGN, et al, FAM81A is a postsynaptic protein that regulates the condensation of postsynaptic proteins via liquid–liquid phase separation. PLoS Biol. 2024;22:38452102. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002006
- Liu H, Wang B, Zhang J, Zhang S, Wang Y, Zhang J, et al. A novel lnc-PCF promotes the proliferation of TGF-β1-activated epithelial cells by targeting miR-344a-5p to regulate map3k11 in pulmonary fibrosis. Cell Death Dis. 2017;8:29072702. https://doi.org/10.1038/CDDIS.2017.500
- Sun X, Ji G, Li P, Li W, Li J, Zhu L. miR-344-5p Modulates Cholesterol-Induced β-Cell Apoptosis and Dysfunction Through Regulating Caveolin-1 Expression. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2021;12:34394002. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.695164
- Tang Q, Xie J, Wang Y, Dong C, Sun Q. Exosomes secreted by ATF3/Nrf2-mediated ferroptotic renal tubular epithelial cells promote M1/M2 ratio imbalance inducing renal interstitial fibrosis following ischemia and reperfusion injury. Front. Immunol. 2025;16. 1510500. https://doi.org/10.3389/FIMMU.2025.1510500
Рекомендуем статьи по данной теме:
Возможности взаимодействий циклических РНК с нуклеиновыми кислотами и белками.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4-2):28-32
Фотодинамическая терапия в комплексном лечении резистентных форм дерматофитии, вызванной Trichophyton indotineae.Клиническая дерматология и венерология. 2025;24(4):489-494
Эффективность применения Рекогнана для коррекции неврологических нарушений после перенесенной черепно-мозговой травмы.Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2025;125(7):41-45
Увеличение экспрессии циклических РНК circSPARC и circTMEM181 при коронарном атеросклерозе.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(1):24-29