冷たい誘導性RNA結合タンパク質は、HIF-1α発現をダウン調節し、microRNA-23aによって調節することにより、慢性低酸素誘発ニューロンアポトーシスに関与しています

背景：海馬における低酸素誘導因子1α（HIF-1α）によって媒介されるニューロンアポトーシスは、慢性低極性低酸素症が認知障害を誘発する最も重要な因子の1つです。さまざまな環境ストレスに応じて上方制御される神経保護分子として、CIRBPは細胞ストレス下でHIF-1αを使用してクロストークに報告されました。しかし、慢性低圧低酸素症の下でのその機能は不明のままです。目的：この研究では、慢性低圧低酸素症の下でのHIF-1α媒介ニューロンアポトーシスにおけるCIRBPの役割を特定し、長期的な高高度環境曝露においてその潜在的な神経保護を維持する可能性のある方法を見つけようとしました。方法：SH-SY5Y細胞が1％低酸素症にさらされた組織培養モデルと同様に、慢性低反発性低酸素ラットモデルを確立しました。これらのモデルに基づいて、低酸素曝露下でのHIF-1αおよびCIRBPの発現を測定し、TUNEL免疫蛍光染色とアポトーシス関連タンパク質のウエスタンブロット分析により、ニューロンのアポトーシスを調べました。さらに、HIF-1αSHRNAおよびPEGFP-CIRBPプラスミドトランスフェクト細胞を確立することにより、慢性低酸素症におけるHIF-1αの役割を確認し、プロセスにおけるHIF-1αおよびニューロンアポトーシスに対するCIRBP過剰発現の影響を特定しました。露出の。さらに、両方のモデルで報告された低酸素関連miRNAの発現と、HIF-1α媒介ニューロンアポトーシスの過程でのCIRBPに対するmiRNAの過剰発現/ノックダウンの影響を測定しました。結果：HIF-1αの発現とニューロンアポトーシスは、in vivoとin vitroの両方で慢性低圧低酸素症によって有意に上昇しました。CIRBPは、暴露の初期段階で誘導されました（3D/7D）。しかし、暴露が長期にわたる（21D）に伴い、低酸素群のCIRBPレベルはコントロールのCIRBPレベルよりも有意に低くなりました。さらに、HIF-1αノックダウンは低酸素下でのニューロンアポトーシスを有意に減少させ、HIF-1αが暴露の過程でアポトーシス促進性である可能性があることを示唆しています。CIRBPの過剰発現は、低酸素におけるHIF-1αのアップレギュレーションを有意に抑制し、HIF-1α媒介ニューロンアポトーシスを阻害しました。興味深いことに、miR-23aは低酸素曝露によって誘導され、CIRBPと同じ変化傾向を示しました（3D/7Dで増加し、21Dで減少します）。さらに、MIR-23Aを過剰発現して上方制御されたCIRBP、下方制御HIF-1αおよび減衰ニューロンアポトーシス。結論：冷たい誘導性RNA結合タンパク質は、HIF-1αの発現をダウンレギュレーションすることにより、慢性低酸素誘発ニューロンアポトーシスに関与し、miR-23AはCIRBPレベルと機能を維持するための重要なツールである可能性があります。

Background: Neuron apoptosis mediated by hypoxia inducible factor 1α (HIF-1α) in hippocampus is one of the most important factors accounting for the chronic hypobaric hypoxia induced cognitive impairment. As a neuroprotective molecule that is up-regulated in response to various environmental stress, CIRBP was reported to crosstalk with HIF-1α under cellular stress. However, its function under chronic hypobaric hypoxia remains unknown. Objective: In this study, we tried to identify the role of CIRBP in HIF-1α mediated neuron apoptosis under chronic hypobaric hypoxia and find a possible method to maintain its potential neuroprotective in long-term high altitude environmental exposure. Methods: We established a chronic hypobaric hypoxia rat model as well as a tissue culture model where SH-SY5Y cells were exposed to 1% hypoxia. Based on these models, we measured the expressions of HIF-1α and CIRBP under hypoxia exposure and examined the apoptosis of neurons by TUNEL immunofluorescence staining and western blot analysis of apoptosis related proteins. In addition, by establishing HIF-1α shRNA and pEGFP-CIRBP plasmid transfected cells, we confirmed the role of HIF-1α in chronic hypoxia induced neuron apoptosis and identified the influence of CIRBP over-expression upon HIF-1α and neuron apoptosis in the process of exposure. Furthermore, we measured the expression of the reported hypoxia related miRNAs in both models and the influence of miRNAs' over-expression/knock-down upon CIRBP in the process of HIF-1α mediated neuron apoptosis. Results: HIF-1α expression as well as neuron apoptosis was significantly elevated by chronic hypobaric hypoxia both in vivo and in vitro. CIRBP was induced in the early stage of exposure (3d/7d); however as the exposure was prolonged (21d), CIRBP level of the hypoxia group became significantly lower than that of control. In addition, HIF-1α knockdown significantly decreased neuron apoptosis under hypoxia, suggesting HIF-1α may be pro-apoptotic in the process of exposure. CIRBP over-expression significantly suppressed HIF-1α up-regulation in hypoxia and inhibited HIF-1α mediated neuron apoptosis. Interestingly, miR-23a was also induced by hypoxia exposure and showed the same changing tendency with CIRBP (increasing in 3d/7d, decreasing in 21d). In addition, over-expressing miR-23a up-regulated CIRBP, down-regulated HIF-1α and attenuated neuron apoptosis. Conclusion: Cold inducible RNA binding protein is involved in chronic hypoxia induced neuron apoptosis by down-regulating HIF-1α expression, and MiR-23a may be an important tool to maintain CIRBP level and function.