view in publisher's site

Cerebral ischemia-reperfusion aggravated cerebral infarction injury and possible differential genes identified by RNA-Seq in rats

Highlights•Cerebral I/R aggravates neurological function injury and neuroinflammation.•TLR4/MyD88 inflammatory signaling pathway plays an important role after cerebral I/R.•HRAS/RAF1 neurotrophic signaling pathway plays an important roles after cerebral I/R.AbstractNumerous studies have shown that local excessive inflammatory response in brain tissue was an important pathogenesis of secondary injury following cerebral ischemia-reperfusion (I/R). However, the inflammatory-related targets and pathways after cerebral I/R injury are still unclear. This study was to investigate possible targets and mechanisms after cerebral I/R injury. Rats were subjected to transient or permanent middle cerebral artery occlusion (MCAO). Neurological deficit scores test was used to evaluate neurological function. Cerebral infarction was evaluated by MRI, TTC staining and Nissl staining. Microglia activation was detected by immunofluorescence using Iba-1 antibody. Inflammatory factors were detected by ELISA assay. RNA-sequencing transcriptome analysis was processed and the differential genes were verified by real-time quantitative PCR (qPCR) and western blotting. The results showed that neurological function of rats in I/R group was more severe than that in I group on the 7th after cerebral I/R. Therefore, the differences between cerebral ischemia and cerebral I/R for 7 days were studied in further study. The results showed that the levels of pro-inflammatory factors in I/R group were higher and the levels of anti-inflammatory factors were lower than those in I group. KEGG pathway and gene network enrichment analysis revealed that some common differential up- and down-regulated genes were involved in most of significant pathways. These common differential up-regulated genes belonged to TLR4/MYD88 inflammatory signaling pathway and common differential down-regulated genes belonged to HRAS/RAF1 neurotrophic signaling pathway. Interestingly, according to the genetic interaction analysis of string database, these up-regulated differential genes might promote the development of inflammation, while the down-regulated differential genes might inhibit the development of inflammation. Furthermore, qPCR and WB results verified that these pro-inflammatory genes in the I/R group were higher than those in the I group, while possible anti-inflammatory genes in the I/R group were lower than those in the I group. It is concluded that TLR4/MYD88 inflammatory signaling pathway and HRAS/RAF1 neurotrophic signaling pathway may play different roles after cerebral I or I/R and may be therapeutic targets for stroke recovery.

آسیب به انفارکتوس مغزی ناشی از ایسکمی - بازخونرسانی مغزی و ژن‌های افتراقی احتمالی شناسایی‌شده توسط RNA - Seq در موش صحرایی

نکات برجسته - مغز I / R آسیب به عملکرد عصبی و التهاب عصبی را تشدید می‌کند. مسیر سیگنالینگ التهابی TLR۴ / MyD۸۸ نقش مهمی را پس از I / R مغزی ایفا می‌کند. مسیر سیگنال دهی نوروتروفیک HRAS / RAF۱ نقش مهمی را پس از ایسکمی مغزی ایفا می‌کند. مطالعات متعددی نشان داده‌اند که پاسخ التهابی بیش از حد موضعی در بافت مغز یک پاتوژنز مهم از آسیب ثانویه به دنبال ایسکمی - ریپرفیوژن مغزی (I / R)بود. با این حال، اهداف و مسیرهای مرتبط با التهاب پس از آسیب I / R مغزی هنوز نامشخص هستند. این مطالعه به بررسی اهداف و مکانیسم‌های احتمالی پس از آسیب I / R مغزی می‌پردازد. موش‌ها در معرض انسداد موقت یا انسداد دائمی شریان میانی مغز (MCAO)قرار گرفتند. نمرات نقص عصبی برای ارزیابی عملکرد عصبی مورد استفاده قرار گرفت. انفارکتوس مغزی با استفاده از روش‌های MRI، TTC و رنگ‌آمیزی نیسل مورد ارزیابی قرار گرفت. فعال‌سازی میکروگلیا توسط ایمونوفلورسانس با استفاده از آنتی‌بادی Iba - ۱ تشخیص داده شد. عوامل التهابی با روش الایزا شناسایی شدند. تجزیه و تحلیل ترانسکریپتوم توالی RNA پردازش شد و ژن‌های افتراقی با PCR کمی زمان واقعی (qPCR)و وسترن بلات تایید شدند. نتایج نشان داد که عملکرد عصبی موش‌ها در گروه I / R شدیدتر از گروه I در روز هفتم بعد از I / R مغزی بود. بنابراین، تفاوت‌های بین ایسکمی مغزی و I / R مغزی به مدت ۷ روز در مطالعات بعدی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که سطوح فاکتورهای پیش التهابی در گروه I / R بالاتر و سطوح فاکتورهای ضد التهابی پایین‌تر از گروه I بود. آنالیز مسیر KEGG و غنی‌سازی شبکه ژن نشان داد که برخی از ژن‌های تنظیمی بالادست و پایین‌دست در بسیاری از مسیرهای مهم دخالت دارند. این ژن‌های تنظیمی تفاضلی بالا متعلق به مسیر علامت دهی التهابی TLR۴ / MYD۸۸ و ژن‌های تنظیمی تفاضلی پایین متعلق به مسیر علامت دهی نوروتروفیک HRAS / RAF۱ بودند. جالب توجه است که با توجه به تجزیه و تحلیل تعامل ژنتیکی پایگاه‌داده رشته‌ای، این ژن‌های تفاضلی تنظیمی بالا ممکن است باعث پیشرفت التهاب شوند، در حالی که ژن‌های تفاضلی تنظیمی پایین ممکن است مانع از گسترش التهاب شوند. علاوه بر این، نتایج qPCR و WB تایید کرد که این ژن‌های پیش التهابی در گروه I / R بالاتر از ژن‌های گروه I بودند، در حالی که ژن‌های ضد التهابی ممکن در گروه I / R پایین‌تر از ژن‌های گروه I بودند. می توان نتیجه گرفت که مسیر علامت دهی التهابی TLR۴ / MYD۸۸ و مسیر علامت دهی نوروتروفیک HRAS / RAF۱ ممکن است نقش‌های مختلفی را پس از I یا I / R مغزی ایفا کنند و ممکن است اهداف درمانی برای بهبود سکته مغزی باشند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Neuroscience
  • ترجمه مقاله General Neuroscience
  • مقاله علم اعصاب عمومی
  • ترجمه مقاله علم اعصاب عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.