miR-146a-3p抑制胰岛素样生长因子1表达调控星形胶质细胞增殖、迁移和凋亡

doi:10.12307/2024.174

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (25): 4048-4053.doi: 10.12307/2024.174

• 干细胞因子及调控因子 stem cell factors and regulatory factors • 上一篇下一篇

miR-146a-3p抑制胰岛素样生长因子1表达调控星形胶质细胞增殖、迁移和凋亡

叶嘉鹏1，王建伟2，吴毛2，李绍烁2，汪国澎1，王浩阗1，唐志1，邵阳2

1南京中医药大学，江苏省南京市 210023；2无锡市中医医院，江苏省无锡市 214071

收稿日期:2023-05-12 接受日期:2023-06-25 出版日期:2024-09-08 发布日期:2023-11-24
通讯作者: 邵阳，博士，副主任中医师，无锡市中医医院，江苏省无锡市 214071
作者简介:叶嘉鹏，男，1993年生，江苏省常州市人，汉族，南京中医药大学中医骨伤科学在读博士，主要从事中医药治疗脊髓损伤的研究。
基金资助:
江苏省中医药科技发展计划项目(YB2020042)，项目负责人：邵阳；无锡市科学技术局医疗卫生指导性项目(SKJJZD19)，项目负责人：邵阳；无锡市卫生健康委科研项目(Q201945)，项目负责人：邵阳；江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_2061)，项目负责人：叶嘉鹏

miR-146a-3p regulates astrocyte proliferation, migration and apoptosis by inhibiting insulin-like growth factor 1 expression

Ye Jiapeng1, Wang Jianwei2, Wu Mao2, Li Shaoshuo2, Wang Guopeng1, Wang Haotian1, Tang Zhi1, Shao Yang2

1Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, Jiangsu Province, China; 2Wuxi Traditional Chinese Medicine Hospital, Wuxi 214071, Jiangsu Province, China

Received:2023-05-12 Accepted:2023-06-25 Online:2024-09-08 Published:2023-11-24
Contact: Shao Yang, MD, Associate chief physician, Wuxi Traditional Chinese Medicine Hospital, Wuxi 214071, Jiangsu Province, China
About author:Ye Jiapeng, Doctoral candidate, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, Jiangsu Province, China
Supported by:
Jiangsu Province Traditional Chinese Medicine Science and Technology Development Project, No. YB2020042 (to SY); Wuxi Science and Technology Bureau Medical and Health Guidance Project, No. SKJJZD19 (to SY); Scientific Research Project of Wuxi Health Commission, No. Q201945 (to SY); Jiangsu Graduate Research and Practice Innovation Program, No. KYCX22_2061 (to YJP)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

反应性星形胶质细胞：是由星形胶质细胞通过特定信号调节活化而来，分为2种亚型，一种为神经毒性反应型A1，另一种为神经保护性反应型A2。
胰岛素样生长因子1：也被称作促生长因子，是一种在分子结构上与胰岛素类似的多肽蛋白物质，发挥促进细胞生长和抑制凋亡等作用。

背景：miR-146a-3p水平改变是大多数神经系统疾病发病机制中的常见事件，miR-146a-3p调节星形胶质细胞的具体机制尚未被研究。

目的：验证miR-146a-3p通过胰岛素样生长因子1调控星形胶质细胞的增殖、迁移和凋亡。
方法：将12只SD大鼠随机分为假手术组和脊髓损伤组，每组6只。术后2周对大鼠脊髓组织进行了RNA-Seq测序分析，筛选出差异基因(log2FC > 2)，同时挑选出Genecards数据库中脊髓损伤相关基因(Score > 20)，再通过Targetscan预测miR-146a-3p的靶基因，取这3个基因集交集，筛选出胰岛素样生长因子1为其中一个重要的目的基因。qPCR、Western blot和免疫组化分析脊髓组织中胰岛素样生长因子1的表达水平。将原代星形胶质细胞分为NC组、NC-mimics组和miR-146a-3p mimics组，用Annexin-V/PI染色法检测细胞凋亡情况、CCK-8法检测细胞增殖情况、Transwell法检测细胞的迁移能力。

结果与结论：脊髓损伤组大鼠脊髓组织中miR-146a-3p的表达较假手术组下降(P < 0.05)，胰岛素样生长因子1的表达较假手术组上升(P < 0.05)。与NC组和NC-mimics组比较，miR-146a-3p mimics组星形胶质细胞凋亡率增加(P < 0.01)，增殖能力下降(P < 0.01)，迁移数量减少(P < 0.01)。结果表明，脊髓损伤后脊髓组织中miR-146a-3p表达量下降，胰岛素样生长因子1表达量上升；在星形胶质细胞中miR-146a-3p靶向调节胰岛素样生长因子1抑制星形胶质细胞的增殖和迁移，促进其凋亡。

https://orcid.org/0000-0003-0639-5827 (叶嘉鹏)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 脊髓损伤, miR-146a-3p, 胰岛素样生长因子1, 星形胶质细胞, 胶质瘢痕

Abstract: BACKGROUND: The alteration of miR-146a-3p level is a common event in the pathogenesis of most neurological diseases, and the specific mechanism of miR-146a-3p regulation of astrocytes has not been studied.
OBJECTIVE: To verify that miR-146a-3p regulates astrocyte proliferation, migration and apoptosis through insulin-like growth factor 1.
METHODS: 12 SD rats were divided into a sham operation group and a spinal cord injury group, with six rats in each group. RNA sequencing analysis was performed on the spinal cord tissues of all groups 2 weeks after surgery to screen out the differential genes (log2FC > 2), and to select spinal cord injury-related genes (Score > 20) in the Genecards database, and then to predict the target genes of miR-146a-3p by Targetscan. The intersection of three gene sets was obtained to screen out insulin-like growth factor 1 as one of the important target genes. qPCR, western blot assay and immunohistochemistry were performed to analyze the expression level of insulin-like growth factor 1 in spinal cord tissues. The primary astrocytes were divided into NC group, NC-mimics group and miR-146a-3p mimics group. Annexin-V/PI staining was used to detect cell apoptosis. CCK-8 assay was used to detect cell proliferation. Transwell assay was used to detect cell migration ability.
RESULTS AND CONCLUSION: The expression of miR-146a-3p in the spinal cord tissue of the spinal cord injury group was lower than that of the sham operation group (P < 0.05). The expression of insulin-like growth factor 1 in the spinal cord tissue of the spinal cord injury group was higher than that of the sham operation group (P < 0.05). Compared with the NC group and NC-mimics group, the apoptotic rate of astrocytes was increased (P < 0.01); the proliferation of astrocytes was decreased (P < 0.01) and the number of migration was decreased (P < 0.01) in the miR-146a-3p mimics group. To conclude, the expression of miR-146a-3p decreased and the expression of insulin-like growth factor 1 increased in spinal cord tissue after spinal cord injury. miR -146a-3p targeted regulation of insulin-like growth factor 1 in astrocytes, inhibited the proliferation and migration of astrocytes and promoted their apoptosis.

Key words: spinal cord injury, miR-146a-3p, insulin-like growth factor 1, astrocyte, glial scar

中图分类号:

叶嘉鹏, 王建伟, 吴毛, 李绍烁, 汪国澎, 王浩阗, 唐志, 邵阳. miR-146a-3p抑制胰岛素样生长因子1表达调控星形胶质细胞增殖、迁移和凋亡[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(25): 4048-4053.

Ye Jiapeng, Wang Jianwei, Wu Mao, Li Shaoshuo, Wang Guopeng, Wang Haotian, Tang Zhi, Shao Yang. miR-146a-3p regulates astrocyte proliferation, migration and apoptosis by inhibiting insulin-like growth factor 1 expression[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(25): 4048-4053.

图/表（结果） 5

2.1 miR-146a-3p在脊髓损伤后的表达 qPCR结果显示：与假手术组相比，脊髓损伤组miR-146a-3p表达水平显著下降
(P < 0.05)，见图1。

2.2 转录组测序和生物信息学方法预测脊髓损伤后miR-146a-3p的靶基因利用TargetScan数据库预测miR-146a-3p的潜在靶基因，并与脊髓损伤后345个log2FC > 2的上调差异基因和Genecards数据库中Score > 20的脊髓损伤靶基因取交集得到IGF-1和Serpine1两个基因，见图2。

2.3 脊髓损伤后IGF-1的表达 qPCR结果显示：与假手术组相比，脊髓损伤组IGF-1表达水平显著上升(P < 0.05)，见图3A。Western blot结果显示：与假手术组相比，脊髓损伤组IGF-1蛋白表达量显著上升(P < 0.05)，见图3B。免疫组化结果显示：与假手术组相比，脊髓损伤组IGF-1蛋白表达量上升，见图3C。

2.4 双荧光素酶报告基因检测结果查找Starbase数据库发现miR-146a-3p的5’端和IGF-1的3’端存在互补序列，见图4A。双荧光素酶报告基因检测结果表明，与NC组相比，miR-146a-3p mimics显著抑制了IGF1-WT报告分子的荧光素酶活性(P < 0.01)，见图4B，对IGF1-MUT报告分子的荧光素酶活性无显著影响。

2.5 miR-146a-3p影响脊髓星形胶质细胞增殖、迁移、凋亡免疫荧光结果显示：脊髓星形胶质细胞呈现出星形和梭形，胶质纤维酸性蛋白阳性细胞数> 95%，见图5A。流式细胞仪检测表明miR-146a-3p会明显促进脊髓星形胶质细胞凋亡(P < 0.001) ，见图5B。同样，CCK-8检测结果表明miR-146a-3p会显著抑制脊髓星形胶质细胞增殖(48 h，P < 0.01；72 h，P < 0.001)，见图5C。Transwell结果显示miR-146a-3p会显著抑制脊髓星形胶质细胞的迁移能力(P < 0.01)，见图5D。

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引言

脊髓损伤是世界范围内最常见的死亡和致残原因之一。全球脊髓损伤发病率为每年每百万人中有8-246人[1]。脊髓损伤患者的平均年龄为39.4-50.1岁，男女比例为(3-3.4)∶1，主要原因是跌倒，其次是机动车事故，最常见的损伤部位是颈髓[2-4]。
脊髓损伤的病理过程分2个阶段：第1阶段为神经实质的破坏、轴突网络的破坏、出血和神经胶质膜的破坏，第2阶段是继发性损伤[5]。胶质瘢痕阻碍轴突再生和功能恢复，被认为是导致中枢神经系统再生能力受限的主要原因[6]。在脊髓损伤之后，星形胶质细胞被激活为不可逆的反应性星形胶质细胞，并形成瘢痕抑制损伤后炎症的发展，形成轴突再生的物理和化学屏障。脊髓损伤后通过抑制反应性星形胶质细胞的发生和发展可以影响损伤恢复过程[7]。反应性星形胶质细胞表现出增生的功能，细胞体和突起的特征性肥大，对脊髓损伤同时存在有益和不利的影响[8]。最新的一项研究发现至少3个星形胶质细胞亚群存在于正常未受伤的脊髓中，受伤后不同的星形胶质细胞亚群汇聚成反应性星形胶质细胞的特征，波形蛋白、胶质纤维酸性蛋白和巢蛋白呈阳性并且细胞正在分裂[9]。
越来越多的证据表明 miRNAs已经成为脊髓损伤的重要调控分子[10-13]。miRNAs对星形胶质细胞有着重要的调控作用，例如过表达miR-29a能抑制水通道蛋白4的表达，抑制星形胶质细胞凋亡[14]，反应性星形胶质细胞内的miR-130a-5p通过沉默母体表达基因 3来加重神经性疼痛[15]，miR-210对星形胶质细胞有抗炎和促糖酵解作用[16]。同样其他细胞来源miRNAs也能调控星形胶质细胞的功能[17-18]。该研究通过生物信息学方法筛选出脊髓损伤过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)mRNA是miR-146a-3p的一个靶分子，并验证miR-146a-3p通过IGF-1调控星形胶质细胞的增殖、迁移和凋亡。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验，运用t检验进行组间比较。
1.2 时间及地点实验于2021年1-12月在无锡市中医医院中心实验室完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物新生1-3 d的雌性SD大鼠5只，体质量5-
15 g；6周龄雌性SD大鼠12只，体质量180-200 g，均购自青龙山动物养殖场，实验动物许可证编号为SCXK 2019-0002，饲养于江苏省血吸虫病防治研究所。
1.3.2 实验试剂戊巴比妥钠(中国医药集团上海化学试剂有限公司)；RIPA缓冲液(含蛋白酶和磷酸酶抑制剂)(Sigma-Aldrich)；BCA蛋白测定试剂盒(Beyotime)；一抗IGF-1(Abcam)和一抗GAPDH(Abcam)用于Western blot实验；一抗IGF-1(Thermo)用于免疫组化实验；一抗胶质纤维酸性蛋白(Proteintech)用于免疫荧光实验；辣根过氧化物酶(HRP)偶联的抗兔二抗(Abcam)；CoraLite488-偶联的抗兔IgG(H+L)(Proteintech)；ECL蛋白印迹检测试剂(Tanon Science and Technology)；质粒(GenePharma)。
1.4 方法
1.4.1 动物实验该研究方案获得无锡市中医院动物伦理委员会批准(伦理号SZYYKJFZJH2020111810)。将6周龄SD大鼠随机分为假手术组和脊髓损伤组，每组6只，使用基于改进的Allen法构建急性脊髓损伤模型[15]。所有大鼠均腹腔注射1%戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉，用手从大鼠的肋骨向脊柱摸动，确定T13(与第13肋骨连接)的位置，再沿脊柱棘突向前，确定T10的位置，手术暴露脊髓T9-11节段，用脊髓叩击器(RWD公司)撞击脊髓T10节段，坠物质量和直径分别为10 g和2.5 mm，坠落高度和深度分别为10 cm和2 mm，大鼠后肢张力立即消除，无可观察到的后肢运动，表明模型建立成功。假手术组仅暴露脊髓，但不损伤脊髓。肌肉和皮肤缝合后，应用红霉素预防感染。在受伤后的第14天予以安乐死，采集损伤处的脊髓组织，保存至-80 ℃冰箱。
1.4.2 转录组测序和生物信息学分析对假手术组、脊髓损伤组脊髓组织RNA-Seq测序后的数据进行聚类分析，利用DESeq2计算差异基因，以log2FC绝对值大于2且P-adj < 0.05为标准筛选差异基因，得到上调基因、下调基因。利用TargetScan数据库预测miR-146a-3p的潜在靶基因。将这些潜在靶基因与测得的差异基因和Genecards数据库中脊髓损伤的靶基因进行交集得到miR-146a-3p可能调控的目的基因。

1.4.3 qPCR检测脊髓组织样本从-80 ℃冰箱取出后转移至1.5 mL离心管中，加入200 μL Trizol，用小剪刀将组织剪碎，再往其中加入800 μL Trizol并混匀，置于冰上静置5 min，加入200 μL氯仿，振荡混匀，冰上静置3 min，4 ℃，12 000×g 离心15 min，将上清层转移到一干净的1.5 mL离心管中，加入等体积冰浴的异丙醇，颠倒振荡混匀，将混合的样品在-20 ℃条件下孵育10 min以上，4 ℃，12 000×g 离心10 min，弃去上清，加入冰浴的1 mL体积分数75%乙醇，颠倒洗涤离心管管壁，并旋涡振荡样品，尽可能让沉淀悬浮，4 ℃，12 000×g 离心5 min，再次去除上清，在阴凉处晾干沉淀，加50 μL DEPC水溶解RNA，反转录后根据试剂盒说明进行qPCR。数据使用2-ΔΔCq 计算分析。表1。

1.4.4 Western blot检测用含有蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物的RIPA缓冲液从脊髓组织中提取总蛋白，用BCA蛋白测定试剂盒测定蛋白浓度，用10% SDS-PAGE分离组织蛋白，转移到PVDF膜上，用5%脱脂牛奶和0.1% Tween-20在tris缓冲盐水中室温封闭2 h，加入一抗IGF-1 (1∶1 000)和GAPDH(1∶2 500)在4℃下孵育过夜，随后在PBST(0.5% Tween-20)中清洗3次，将印迹与辣根过氧化物酶偶联的抗兔二抗(1∶5 000)在室温下孵育1 h，用ECL蛋白印迹检测试剂观察信号，用Image J软件(version 1.50; National Institutes of Health)定量蛋白表达水平。
1.4.5 免疫组化检测将大鼠脊髓组织样本固定包埋并切片进行免疫组化实验检测IGF-1蛋白的表达，用Olympus CKX53倒置显微镜拍照。
1.4.6 原代脊髓星形胶质细胞提取、鉴定与培养在无菌条件下取新生SD大鼠脊髓组织，机械吹打后用0.25%胰酶消化30 min，加入胎牛血清后混匀，终止消化，室温1 200 r/min离心5 min，弃去上清，加入含体积分数10%胎牛血清、1%青霉素-链霉素的高糖DMEM 培养基吹打混匀，使用200目筛网过滤，利用差速贴壁法去除杂细胞，接种于T25培养瓶中，显微镜下观察细胞形态，并进行胶质纤维酸性蛋白免疫荧光染色，鉴定为脊髓星形胶质细胞。原代细胞长满90%进行传代，取第3代对数生长期的细胞进行后续实验。
1.4.7 双荧光素酶报告实验将培养好的第3代脊髓星形胶质细胞接种于24孔培养板中(1×105/孔)，分为IGF1-WT+NC-mimics组(野生型IGF1质粒+mimics阴性对照)、IGF1-WT+miR-146a-3p mimics组(野生型IGF1质粒+ miR-146a-3p)、IGF1-MUT+NC-mimics组(突变型IGF1质粒+mimics阴性对照)和IGF1-MUT+miR-146a-3p mimics组(突变型IGF1质粒+ miR-146a-3p)，置于细胞培养箱中培养过夜。待细胞贴壁后吸弃培养基，用PBS清洗2遍，再加入500 μL无血清高糖DMEM培养基待用，根据转染试剂说明书按每组加入1 μg WT质粒(含有荧光素酶报告基因的野生型IGF1质粒)或MUT质粒(含有荧光素酶报告基因的突变型IGF1质粒)、20 pmol miR-146a-3p mimics 或mimics阴性对照共转染入细胞中。转染5 h后，加入体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养基继续培养48 h，收集细胞并用荧光素酶报告基因检测试剂盒进行荧光素酶活性分析。
1.4.8 细胞增殖检测将第3代脊髓星形胶质细胞分为NC组、NC-mimics组和miR-146a-3p mimics组，根据转染试剂说明书加入20 pmol miR-146a-3p mimics或mimics阴性对照转染5 h，将转染好的脊髓星形胶质细胞以每孔1×104个细胞密度接种于96孔细胞培养板，用含体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养基，放入37 ℃细胞培养箱中过夜培养，去除旧培养液，加入100 μL含体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养基；在换液后0，24，48，72 h每孔加入95 μL无血清高糖DMEM培养基和5 μL CCK-8，37 ℃孵育2 h，使用酶标仪测定450 nm波长处的吸光度值。
1.4.9 细胞凋亡检测将第3代脊髓星形胶质细胞分为NC组、NC-mimics组和miR-146a-3p mimics组，根据转染试剂说明书加入20 pmol miR-146a-3p mimics或mimics阴性对照转染5 h，将转染好的脊髓星形胶质细胞以每孔1×105个细胞密度接种于24孔培养板中，放入37 ℃细胞培养箱中培养48 h；加入0.25%胰酶(不含EDTA)消化收集细胞；PBS润洗细胞2次，用结合液洗涤细胞1次；加入结合液重悬细胞，调整细胞浓度为1×109 L-1；取100 μL细胞悬液，加入 5 μL Annexin V-FITC 和5 μL Propidium Iodide，混匀；室温、避光反应15-20 min；加入结合液至500 μL，混匀，上流式细胞仪观察和检测。
1.4.10 细胞迁移实验将第3代脊髓星形胶质细胞分为NC组、NC-mimics组和miR-146a-3p mimics组，根据转染试剂说明书加入20 pmol miR-146a-3p mimics或mimics阴性对照转染5 h，将转染好的脊髓星形胶质细胞以5×104 /孔的密度用不含血清的高糖DMEM培养基接种于24孔板Transwell上室，下室加入500 µL含体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养基，于37 ℃培养48 h，擦除未迁移的细胞，5%戊二醛室温固定10 min，用0.5%结晶紫染色，Olympus CKX53倒置显微镜拍照。
1.5 主要观察指标 ①各组脊髓组织中miR-146a-3p的表达；②转录组测序和生物信息学分析结果；③qPCR、Western blot和免疫组化检测脊髓组织中IGF-1表达变化；④双荧光素酶报告实验验证miR-146a-3p与IGF-1的靶向关系；⑤各组脊髓星形胶质细胞的凋亡情况；⑥各组脊髓星形胶质细胞的增殖情况；⑦各组脊髓星形胶质细胞的迁移情况。
1.6 统计学分析采用GraphPad Prism 8.0软件进行分析，计量资料以x±s表示。数据符合正态分布及方差齐时，多组间差异采用单因素方差分析，两组间差异采用t检验。P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经通过无锡市中医医院生物统计学专家审核。

讨论

miR-146a水平改变是大多数神经系统疾病发病机制中的常见事件，无论内源性miR-146a的表达如何变化，外源性增加miR-146a水平都会逆转大多数神经系统疾病的过程[19]。miR-146a靶向一些星形胶质细胞特异性mRNA，促进神经干细胞向星形胶质细胞分化[20]。抑制miR-146a可防止星形胶质细胞诱导的运动神经元丢失[21]。星形胶质细胞内的miR-146a-3p与水通道蛋白4相互作用促进脑出血后的损伤修复[22]。然而，现有研究没有证据表明miR-146a-3p调节星形胶质细胞的具体机制。因此，作者推测miR-146a-3p下调一些mRNA来调控星形胶质细胞的功能。为了验证这一假设并确定miR-146a-3p对神经功能恢复的影响，通过RNA-Seq测序筛选出脊髓损伤的差异基因，并结合Genecards数据库探索miR-146a-3p调控星形胶质细胞的具体机制，见图6。

脊髓损伤后，与氧化应激、炎症、自噬和细胞凋亡等继发性损伤相关的非编码RNAs出现显著差异表达，导致靶基因表达差异和细胞功能发生变化。星形胶质细胞中的miR-146a-3p参与许多神经系统疾病的发生发展，然而其对星形胶质细胞的具体作用尚未明确。此次实验研究miR-146a-3p在脊髓损伤中的具体作用及其相关机制，qPCR结果提示脊髓损伤后脊髓组织中的miR-146a-3p表达量降低，通过RNA-Seq测序、生物信息学方法发现纤溶酶原激活物抑制因子1(plasminogen activator inhibitor 1/serpin family E member 1，Serpine1)和IGF-1可能是miR-146a-3p调控的靶基因。目前鲜有研究报道Serpine1与脊髓损伤和脊髓星形胶质细胞的关系，而IGF-1对脊髓损伤和脊髓星形胶质细胞的功能有重要的影响。
IGF-1信号通路是一种高度保守的调节模块，可协调生长、发育和代谢，它调节多种细胞过程，包括增殖、分化、能量代谢等。IGF-1作为配体与细胞膜中的 IGF-1受体相互作用，激活下游的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，PI3K/AKT)信号通路，促进一系列转录因子的表达，参与多种细胞过程，包括蛋白质合成、葡萄糖代谢和细胞存活等[23]。IGF-1过表达可改善脊髓损伤后的运动功能[24]。IGF-1的局部递送显著促进运动功能恢复，增加损伤部位的神经元数量[25]。IGF-1通过PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信号通路抑制自噬促进脊髓损伤后神经功能恢复[26]。双荧光素酶报告基因实验发现并验证IGF-1是miR-146a-3p调控的靶基因，qPCR、Western blot和免疫组化结果均发现IGF-1在脊髓损伤后表达上升。由此可以证明脊髓损伤后miR-146a-3p表达下降，并靶向调节IGF-1，使得IGF-1表达量上升。
多项研究发现IGF-1对星形胶质细胞的凋亡、增殖等方面有着多重的调控作用[27-31]。由于miR-146a-3p可以抑制IGF-1的表达，在体外实验中通过流式细胞术检测发现miR-146a-3p可以促进脊髓星形胶质细胞凋亡，通过Transwell实验发现miR-146a-3p抑制脊髓星形胶质细胞的迁移，通过CCK-8研究发现miR-146a-3p抑制脊髓星形胶质细胞的增殖。
脊髓损伤后星形胶质细胞增殖导致局部组织增生性反应、炎症反应以及随后形成胶质瘢痕，这些瘢痕可能是轴突再生的物理屏障[32]。抑制Ⅰ型胶原蛋白生成的药物可阻断反应性星形胶质细胞产生瘢痕[33]。然而最近有研究表明星形胶质细胞增殖在脊髓损伤后可能起积极作用[34]。在小鼠脊髓损伤模型中消融反应性星形胶质细胞会阻碍胶质瘢痕的形成，并导致炎症细胞的广泛浸润，增加神经元损失和组织退化[35]，可见星形胶质细胞对脊髓损伤的进展有着双重作用，有研究认为胶质瘢痕2周内达到最大的保护作用，此后其抑制作用逐渐加强[36]。与亚急性期的瘢痕星形胶质细胞相比，慢性期星形胶质细胞性别决定区域Y相关的高迁移率转录因子9
(SRY-related HMG box family of transcription factor 9，Sox9)的表达显著增加。此外，慢性期星形胶质细胞中硫酸软骨素蛋白多糖相关基因的表达显著低于亚急性期的星形胶质细胞[37]。
有研究使用单细胞 RNA 测序发现了6种星形胶质细胞亚型Atp1b2+、S100a4+、Gpr84+、C3+/G0s2+、GFAP+/Tm4sf1+、Gss+/Cryab+，并确定损伤部位形态和生理上不同的星形胶质细胞群的分布，确定了脊髓损伤后每个星形胶质细胞亚型的动态进化过程[38]。此外，星形胶质细胞可以分化成2种形式的反应性星形胶质细胞，称为A1和A2星形胶质细胞。A1 星形胶质细胞释放细胞毒性化学物质，导致神经元和少突胶质细胞死亡并发挥有害作用；A2星形胶质细胞可以产生神经营养因子并充当神经保护剂[39]，调节A1/A2反应性星形胶质细胞的转化可促进脊髓损伤后的修复[40]。而A2星形胶质细胞移植可能是一种很有前途的脊髓损伤治疗方法[41]。
综上，该研究发现脊髓损伤后miR-146a-3p的表达量下降，miR-146a-3p通过下调IGF-1抑制脊髓星形胶质细胞的增殖和迁移，并促进凋亡。由于脊髓损伤后星形胶质细胞活化产生的胶质瘢痕在早期限制炎症的浸润，但后期增生的胶质瘢痕会抑制轴突再生。因此脊髓星形胶质细胞内miR-146a-3p通过调节IGF-1对脊髓损伤预后的具体影响以及是否在脊髓损伤的不同阶段发挥不同的作用，这需要进一步的实验研究。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

miR-146a-3p抑制胰岛素样生长因子1表达调控星形胶质细胞增殖、迁移和凋亡

miR-146a-3p regulates astrocyte proliferation, migration and apoptosis by inhibiting insulin-like growth factor 1 expression

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