MALAT1/miR-143/VEGFA 轴驱动内皮损伤导致颅内动脉瘤

摘要

长链非编码 RNA（lncRNA）在颅内动脉瘤（IA）中的作用受关注。本研究旨在阐明 lncRNA MALAT1/miR-143/VEGFA 信号轴在血管内皮损伤诱导 IA 中的机制。检测 IA 组织及正常动脉组织中 MALAT1、miR-143、VEGFA 表达；检测组织基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、血清/组织冯·维勒布兰德因子（vWF）、血清内皮素-1（ET-1）。构建大鼠 IA 模型，注射沉默/过表达 MALAT1 质粒观察内皮损伤；分离患者 IA 内皮细胞转染验证 MALAT1 对活力/凋亡影响；生物信息学预测、双荧光素酶报告基因、RNA pull-down 实验验证分子间结合关系。结果显示：IA 组织 MALAT1、VEGFA 高表达，miR-143 低表达；MALAT1 敲低降低大鼠血压、ET-1、vWF、MMP-9 表达及内皮细胞凋亡指数；细胞实验证实 MALAT1 抑制促进内皮细胞活力、抑制凋亡；MALAT1 竞争性结合 miR-143 上调 VEGFA，从而促进内皮细胞凋亡、抑制活力。提示 MALAT1/miR-143/VEGFA 轴为 IA 发病关键调控通路。

引言

颅内动脉瘤（IA）因脑动脉局限性扩张导致颅内压升高，患病率 1%-3%，致死致残率高，临床表现为脑血管痉挛、自发性蛛网膜下腔出血、眼动神经麻痹。发病涉及血流动力学、遗传、衰老、感染、先天因素。主流治疗为手术夹闭/血管内栓塞预防破裂，但发病机制未明，亟需新靶点。

lncRNA（>200 nt）参与多种疾病调控。MALAT1（~8000 nt）高表达于多组织，已证实调控胸主动脉瘤平滑肌功能；IA 中 lncRNA-mRNA 共表达网络提示其致病角色。MALAT1 可靶向 miR-143 调控成骨分化；miR-143/145 簇在 IA 平滑肌细胞收缩/增殖中失调；MMP-9 升高与 IA 形成破裂相关；生物信息学显示 miR-143/145 共同靶向 VEGF 等信号通路；VEGFA 变异与 IA 相关。故假设 MALAT1/miR-143/VEGFA 轴驱动内皮损伤致 IA。

材料与方法

伦理声明

经中国科大附一院伦理委员会批准，符合《赫尔辛基宣言》，受试者签署知情同意书；动物实验符合 NIH 指南，经伦理委员会许可。

研究对象

20 例 IA 患者（行显微手术夹闭）取动脉瘤组织；20 例颞叶癫痫患者（杏仁核海马硬化）行颞极切除取正常颞浅动脉组织。两组年龄、性别匹配。术前空腹采静脉血。

大鼠 IA 模型构建

SD 大鼠（200-250 g）外颈动脉灌注猪胰弹性蛋白酶，结扎切断形成盲端动脉瘤，1% 生理盐水饲养 1 周，1 月后脑血管造影确认成模。50 只成模大鼠随机分 5 组（各 10 只）：空白组（PBS）、sh-NC、sh-MALAT1、Oe-NC、Oe-MALAT1，立体定向注射质粒（上海吉因）。

血压测量、组织获取、ELISA、HE 染色、透射电镜、TUNEL 染色、内皮细胞分离鉴定、细胞分组转染、MTT、流式细胞术、RT-qPCR、Western blot、双荧光素酶报告基因、RNA pull-down、统计学分析（SPSS 21.0，t 检验/ANOVA/Tukey/卡方，P<0.05）等详见原文。

结果

IA 组织 MALAT1、VEGFA 高表达，miR-143 低表达

ELISA 显示 IA 患者血清 ET-1、vWF 显著升高。HE 染色：正常动脉内皮、平滑肌排列整齐；IA 组织内皮损伤、平滑肌变性、动脉壁变薄、弹性纤维断裂、炎性细胞浸润。透射电镜：IA 血管壁严重变性，内皮细胞消失、内弹性板破碎、平滑肌严重损伤、外膜紊乱。RT-qPCR 及 Western blot 证实：IA 组织 MALAT1、VEGFA、MMP-9、vWF 上调，miR-143 下调（均 P<0.05）。

MALAT1 表达与 Hunt-Hess 分级、内皮损伤程度、吸烟史相关

按 MALAT1 中位值分高/低表达组，χ² 检验显示 Hunt-Hess 分级、内皮损伤程度、吸烟史与 MALAT1 表达相关（P<0.05），年龄、性别、手术方式无关。

MALAT1 敲低抑制大鼠血压、ET-1、vWF、MMP-9 及内皮凋亡

第 4、12 周血压：sh-MALAT1 组降低，Oe-MALAT1 组升高。ELISA：sh-MALAT1 降低血清 ET-1、vWF；Oe-MALAT1 升高。HE/透射电镜：sh-MALAT1 组血管壁结构基本完整，Oe-MALAT1 组内皮消失、弹性纤维断裂、炎性浸润。TUNEL：sh-MALAT1 降低内皮凋亡指数，Oe-MALAT1 升高。分子水平：sh-MALAT1 下调 MALAT1、VEGFA、MMP-9、vWF，上调 miR-143；过表达反之。

MALAT1 低表达促进内皮细胞活力、抑制凋亡

免疫组化确认分离细胞为 vWF 阳性内皮细胞。MTT、流式、Western blot 显示：sh-MALAT1 促活力（Cyclin D1、Ki-67 上调，S/G2/M 期比例增高），抑凋亡（Bax 下调、Bcl-2 上调，早/晚期凋亡率降低）；Oe-MALAT1 作用相反。

miR-143 结合 MALAT1，VEGFA 为 miR-143 靶基因

细胞实验验证：sh-MALAT1 下调 MALAT1/VEGFA、上调 miR-143；过表达反之。生物信息学预测 MALAT1 与 miR-143、miR-143 与 VEGFA 3'UTR 有结合位点。双荧光素酶：miR-143 模拟物抑制 MALAT1-WT 及 VEGFA-WT 荧光素酶活性，突变型无影响。RNA pull-down：生物素标记 miR-143-WT 富集 MALAT1，突变型无富集。确证 MALAT1 竞争性结合 miR-143，解除对 VEGFA 的抑制。

讨论

本研究多维度证实 MALAT1/miR-143/VEGFA 轴驱动 IA 内皮损伤：

1. 表达谱一致：MALAT1/VEGFA 上调、miR-143 下调符合既往脑缺血、卵巢癌、IA 破裂动脉瘤、miR-143/145 簇下调等研究。
2. 功能实验互证：MALAT1 敲低降血压、降 ET-1/vWF/MMP-9、抑内皮凋亡，与 MALAT1 抑 ET-1 转录、诱导 vWF、促 MMP-9 表达的文献一致；细胞层面 MALAT1 抑制促活力/抗凋亡，与主动脉瘤、白血病、骨关节炎、胶质瘤、多发性骨髓瘤中 MALAT1 促增殖/抗凋亡作用一致。
3. 分子机制新证：MALAT1 直接结合 miR-143（ceRNA 机制），miR-143 直接靶向 VEGFA 3'UTR，形成 MALAT1→miR-143↓→VEGFA↑ 调控轴，驱动内皮损伤。既往有 MALAT1/miR-143 互作（宫颈癌）、MALAT1/miR-200b-3p/VEGFA、miR-143-3p/ZFPM2/VEGFA 等报告，本研究首次在 IA 中完整阐明该轴。

结论

MALAT1 敲低通过调节 miR-143/VEGFA 轴抑制内皮细胞凋亡、促进活力，减轻 IA 内皮损伤。MALAT1/miR-143/VEGFA 共表达网络揭示 IA 发病新机制，相关分子可成潜在诊疗靶点。需大样本、多中心研究进一步验证。