背景:丙泊酚(Propofol)是一种静脉麻醉药物,能诱导神经元凋亡并可能导致长期的神经认知缺陷,尤其是在发育阶段的大脑中。目前,丙泊酚在产科和儿科手术中已广泛应用,因此,我们亟需了解其作用机制,预防其有害效应。神经干细胞(NSCs)是一类未分化的干细胞,主要存在于胚胎和成年神经系统中,可以自我更新和分化成为神经元、星型胶质和少突胶质细胞这三类细胞。大脑发育是一个非常复杂的过程,其中涉及神经干细胞的增殖、分化和迁移等关键步骤。了解麻醉药对神经干细胞的具体作用将有助于临床安全用药。MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码RNA,其长度为20～22个核苷酸。主要通过与其靶基因3’-非翻译区(3’UTR)的结合,进而抑制靶基因的翻译或使靶基因直接降解,最终调控该基因的表达。miRNAs在各种发育和生理过程中发挥重要作用。目前,在多种神经系统疾病中已发现miRNAs的异常表达。据报道,miR-141-3p与干细胞的增殖、分化及衰老有密切关系。我们的前期研究也发现丙泊酚处理NSCs后能引起miR-141-3p的表达明显上调,然而,miR-141-3p在神经干细胞中的作用及其分子机制尚不清楚。目的:明确丙泊酚对神经干细胞增殖、分化及迁移的影响;从miRNA这一比较新颖的角度,对丙泊酚对神经干细胞的作用机制进行初步研究,为指导临床安全用药提供理论依据。方法:(1)从孕15天的SD大鼠海马区分离获得神经干细胞,利用免疫细胞化学法检测细胞的干性和分化能力。用不同浓度的丙泊酚(0、5、10、20μg/mL)对神经干细胞进行不同时间(6 h或24 h)的处理,通过MTT、western blotting、划痕实验等方法观察丙泊酚对神经干细胞增殖、分化及迁移的影响。(2)前期研究发现丙泊酚处理NSCs后miR-141-3p高表达。通过慢病毒感染的方法构建miR-141-3p表达抑制细胞即NSCs/anti-miR-141-3p,观察该细胞经丙泊酚处理后,神经干细胞增殖、分化及迁移的变化。利用靶基因预测软件(TargetScan,miRanda和miRBase)对miR-141-3p的可能靶基因进行分析预测,从中筛选出miR-141-3p的潜在靶基因IGF2BP2;然后,利用双荧光素酶报告基因系统、qRT-PCR和western blotting确认miR-141-3p对IGF2BP2的表达调控。(3)利用营救实验,在miR-141-3p与IGF2BP2共表达细胞中,观察丙泊酚处理后,神经干细胞增殖、分化及迁移的变化;在miR-141-3p和IGF2BP2同时抑制细胞中,观察丙泊酚处理后,神经干细胞增殖、分化及迁移的变化。结果:(1)成功分离出E15大鼠的NSCs,经免疫荧光证实该干细胞为Nestin阳性,并且在特定条件下可以分化为神经元(β-tubulin III阳性)及星型胶质细胞(GFAP阳性);20μg/mL丙泊酚处理NSCs 6 h能显著抑制NSCs的增殖、分化和迁移作用;(2)20μg/mL丙泊酚处理NSCs 6 h后,miR-141-3p表达水平显著提高;anti-miR-141-3p能够破坏丙泊酚对NSCs增殖、分化和迁移的抑制作用;IGF2BP2是miR-141-3p的一个靶基因,并且20μg/mL丙泊酚处理NSCs 6 h后,IGF2BP2表达水平明显降低;(3)IGF2BP2过表达营救了丙泊酚对NSCs增殖、分化和迁移的抑制作用,与anti-miR-141-3p有类似的结果;而miR-141-3p与IGF2BP2共表达破坏了IGF2BP2对NSCs的效果。miR-141-3p和IGF2BP2同时抑制后,IGF2BP2 siRNA反转了anti-miR-141-3p对NSCs增殖、分化和迁移的促进作用。结论:本研究证实丙泊酚对神经干细胞增殖、分化和迁移的抑制作用是通过miR-141-3p/IGF2BP2级联途径介导的,揭示了丙泊酚对神经干细胞作用的新机制。