在神經系統疾病領域，腦卒中后認知障礙（PSCI）是一個日益嚴峻的公共衛生挑戰。它作為一種常見且嚴重的卒中后并發癥，不僅顯著降低患者的生存質量與預期壽命，也給家庭和社會帶來沉重負擔。然而，目前臨床上尚缺乏針對PSCI的特效藥或高效治療策略，其診斷也主要依賴認知評估和神經影像學，存在主觀性強、特異性不足等局限。這促使科學家們不斷探索新的生物標志物和治療靶點。近年來，一類名為微小RNA（miRNA）的小分子非編碼RNA，因其在疾病調控網絡中的核心作用，成為PSCI研究的前沿熱點。

要理解miRNA如何發揮作用，首先需要了解PSCI復雜的病理基礎。PSCI通常在卒中后3-6個月內發生，其臨床表型與腦損傷的部位和范圍密切相關。關鍵區域如基底節、丘腦、胼胝體、內囊、扣帶皮層及額枕束的損傷都可能導致認知功能障礙。此外，既有的腦小血管病特征，如腔隙性梗死、白質高信號、腦微出血等，會加劇卒中后的認知衰退。阿爾茨海默病相關病理，如內側顳葉萎縮和β-淀粉樣蛋白沉積，也可能與卒中病灶產生協同效應，加速認知惡化。

在分子和細胞層面，缺血引發了一系列級聯反應：腦低灌注和能量代謝衰竭導致ATP產生減少，離子泵功能失調，神經元和膠質細胞去極化，細胞外谷氨酸過度積累引發興奮毒性。谷氨酸過度激活N-甲基-D-天冬氨酸受體（NMDARs），導致細胞內Ca²⁺超載，激活線粒體和胞質內的鈣依賴性酶，并促進活性氧（ROS）生成。由此產生的氧化應激不僅損害脂質、蛋白質和DNA，還會破壞線粒體功能，最終導致神經元凋亡和壞死。興奮毒性和氧化應激進一步放大神經炎癥反應，促炎細胞因子如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-1β（IL-1β）和IL-6釋放增加，外周免疫細胞浸潤腦實質。盡管炎癥有助于清除壞死組織，但持續或過度的激活會驅動病理性膠質細胞過度活化，破壞神經網絡完整性，并阻礙修復過程。此外，缺血-再灌注損傷通過ROS積累和基質金屬蛋白酶（MMP）激活加劇血腦屏障（BBB）破壞。BBB的崩解使得免疫細胞和有害分子更容易進入腦實質，從而形成一個損傷與炎癥相互加劇的惡性循環。

卒中并非一個靜態的局部損傷，而是啟動了一個高度動態且隨時間演變的病理生理事件級聯。從急性期到亞急性和慢性期，受損的大腦經歷著持續的分子和細胞重塑。重要的是，卒中后的神經免疫相互作用是雙向且階段依賴性的。這種動態的神經免疫環境為小非編碼RNA，特別是miRNA發揮調控作用提供了生物學框架。鑒于它們能夠同時微調多個信號通路，miRNA處于獨特的位置，可以調節階段特異性的炎癥反應、神經元存活、BBB完整性和白質修復，從而影響卒中后認知結果的軌跡。

miRNA是一類內源性的小非編碼RNA，長度通常為18-25個核苷酸，通過結合靶信使RNA（mRNA）的3‘非翻譯區（3’UTR）在轉錄后水平調控基因表達。越來越多的證據表明，miRNA通過調節氧化應激、細胞死亡、神經炎癥、BBB完整性和髓鞘修復，在PSCI的發病機制中發揮關鍵作用。與傳統的腦脊液生物標志物相比，miRNA高度穩定，在外周體液中易于檢測，且能抵抗酶降解，這凸顯了它們作為PSCI穩健生物標志物和治療靶點的潛力。

近期研究表明，miRNA作為關鍵的轉錄后調節因子，在調節卒中后促氧化與抗氧化基因之間的平衡方面扮演著重要角色。促氧化的miRNA包括miR-217和miR-183。在腦缺血背景下，miR-217直接靶向轉錄因子MEF2D，抑制其下游靶標NADH脫氫酶亞基6（ND6），導致ROS產生增加、氧化應激加劇和神經元凋亡惡化。同樣，在急性缺血性卒中后，miR-183通過p53依賴性轉錄顯著上調。miR-183直接抑制線粒體電壓依賴性陰離子通道（VDAC），導致線粒體功能障礙、ATP產生不足和生物能量危機。這一連串事件導致ROS積累、氧化應激增強、神經元能量代謝紊亂和功能缺損，最終促進PSCI和抑郁樣行為。

相反，某些miRNA可以通過靶向抗氧化酶的抑制劑或抗氧化信號通路中的關鍵分子來增強ROS清除。例如，miR-137在卒中后顯著下調，并直接靶向Src/MAPK通路的關鍵調節因子Src。在miR-137基因敲除的大腦中動脈閉塞/再灌注（MCAO/R）小鼠中，ROS和炎癥升高，導致神經元損傷和認知缺陷，而miR-137過表達則抑制Src/MAPK通路，減輕氧化應激、炎癥和缺血性神經元損傷。此外，miR-1228-5p靶向TRAF6以阻斷TRAF6–NADPH氧化酶1（NOX1）信號通路的激活，顯著減少ROS生成，減輕神經元氧化損傷，并改善線粒體功能。在人臍帶間充質干細胞來源的外泌體（H-Ex）中過表達miR-1228-5p可緩解氧化應激并發揮神經保護作用。

缺血性腦損傷后，程序性細胞死亡的多種形式——包括凋亡、自噬、焦亡和鐵死亡——發生在缺血半暗帶，深刻影響卒中結局。作為關鍵的轉錄后調節因子，miRNA調節這些通路，在神經元損傷和修復中發揮核心作用，是神經保護和功能恢復的潛在治療靶點。

凋亡是卒中后最典型的程序性細胞死亡形式，在缺血半暗帶的神經元中尤為突出。miRNA通過調節Bcl-2家族、caspase級聯反應和p53信號網絡等關鍵節點，最終決定細胞的生死存亡。在卒中后凋亡的調控中，miRNA發揮顯著的抗凋亡作用。例如，miR-21-3p在MCAO模型中顯著下調，而針刺可恢復其表達并抑制程序性細胞死亡因子4（PDCD4），從而賦予神經保護作用。miR-149通過降低caspase-1/caspase-3活性和DNA斷裂來減輕神經元死亡。同樣，miR-203a-3p和miR-153-3p通過靶向SRC抑制絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路，減少caspase-3陽性神經元，保護海馬神經元完整性和功能。miR-137通過抑制Src介導的MAPK信號傳導，下調cleaved caspase-3并上調Bcl-2表達，從而增強細胞存活。此外，miR-124抑制死亡相關蛋白激酶1（DAPK1）并調節Ca²⁺/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶2（CaMK2）磷酸化，從而減少caspase-3活化，保護突觸功能，并緩解興奮毒性。其他miRNA，包括miR-212-5p、miR-511-3p、miR-26a、miR-27a-3p和miR-7a-5p，也被認為參與抗凋亡調控。

相反，某些miRNA表現出明顯的促凋亡作用。一個代表性例子是miR-409-3p，它抑制保護性脂肪因子C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白3（CTRP3）的表達，從而阻斷下游的AMP活化蛋白激酶（AMPK）/沉默調節蛋白1（Sirt1）信號傳導。miR-409-3p水平升高顯著增加神經元易損性，加劇細胞凋亡，并最終加重卒中后的腦損傷和認知缺陷。

自噬是卒中后一個關鍵的適應性反應。雖然適度的自噬可以清除受損的細胞器并維持能量代謝，但過度的自噬可能引發細胞死亡。其調控涉及哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、Beclin-1和自噬相關基因（ATG）家族等關鍵分子。值得注意的是，miR-135a-5p已被確定為電針干預中的關鍵調節因子。電針顯著增加miR-135a-5p表達，后者通過mTOR/NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NLRP3）通路抑制過度自噬，從而減輕神經炎癥和神經元損傷，最終改善卒中后認知功能。

鐵死亡是一種以鐵積累和脂質過氧化為特征的新型調節性細胞死亡形式，近年來在卒中研究中受到關注。其分子特征包括谷胱甘肽代謝紊亂、谷胱甘肽過氧化物酶4（GPX4）失活和鐵失調。miR-760-3p已被證明可以直接靶向鐵死亡相關基因CHAC1。在缺血/再灌注模型中，富含miR-760-3p的脂肪來源的間充質干細胞外泌體（ADSC-Exo）經鼻內遞送至大腦后，可顯著下調神經元CHAC1表達，有效阻斷鐵死亡并促進神經功能恢復。

焦亡是一種由炎癥小體介導的程序性細胞死亡形式，其特征是caspase-1依賴性切割消皮素D（GSDMD）和炎癥細胞因子的釋放。缺血性卒中后，焦亡在缺血半暗帶被顯著激活。實驗證據表明，過表達miR-96-5p可下調caspase-1和GSDMD，從而抑制急性期焦亡并減輕腦損傷。此外，富含miR-378a-5p的星形膠質細胞來源的外泌體靶向NLRP3炎癥小體，減少神經炎癥，并發揮神經保護作用。總的來說，這些發現表明miRNA通過調節炎癥小體和下游效應器來調控卒中誘導的焦亡。

炎癥反應是卒中后病理過程的關鍵組成部分，持續的促炎微環境被認為是導致長期認知障礙的主要因素。近年來，關于miRNA介導的小膠質細胞神經炎癥調控的研究日益受到關注。卒中后，小膠質細胞作為中樞神經系統的主要免疫細胞被迅速激活并參與炎癥過程。它們的遷移、分化、吞噬和分泌炎癥介質的能力直接決定了局部炎癥的程度和神經元損傷。越來越多的證據表明，卒中后大腦miRNA表達譜發生動態變化，可以直接調節小膠質細胞極化、炎性細胞因子釋放和神經元損傷的進展，從而影響認知結果。

小膠質細胞極化失衡是卒中后神經炎癥的一個標志，許多miRNA通過核因子κB（NF-κB）等關鍵信號通路的調節參與這一過程。其中，miR-124是一種在中樞神經系統中豐富表達的神經元特異性miRNA，它通過TRAF6/NF-κB通路及其下游細胞因子（IL-1β和TNF-α）抑制M1小膠質細胞極化，同時促進M2極化，從而發揮強大的抗炎作用。值得注意的是，miR-124在M2小膠質細胞來源的細胞外囊泡（M2-sEVs）中高度富集，給予這些M2-sEVs可有效減輕神經炎癥并增強認知能力。相比之下，miR-155是一種典型的促炎miRNA，在卒中后顯著上調。它通過靶向SH2結構域肌醇-5-磷酸酶1、IL-13受體α1（IL13Rα1）和SMAD2/3促進M1極化，同時通過抑制IL-13和IL-4信號傳導（通過抑制IL13Rα和CCAAT增強子結合蛋白）來抑制M2極化。此外，miR-26a通過靶向髓樣細胞觸發受體1（TREM1）減輕Toll樣受體4（TLR4）/髓樣分化初級反應蛋白88（MyD88）/NF-κB通路的促炎作用，從而限制小膠質細胞的過度激活；其上調與炎癥消退和認知恢復密切相關。類似地，miR-182-5p通過抑制TLR4/NF-κB通路減少M1極化，移植過表達miR-182-5p的骨髓間充質干細胞（BM-MSCs）顯著減輕了MCAO小鼠的神經炎癥并改善了認知結果。

在缺血性腦損傷期間，促炎細胞因子（TNF-α, IL-1β, IL-6）和抗炎介質（如IL-10）的表達受到miRNA網絡的精細調控。例如，miR-135通過靶向NR3C2抑制TNF-α、IL-1β和IL-6的分泌，同時促進IL-10的表達。miR-203a-3p和miR-153-3p不僅抑制TNF-α和IL-6的產生，還降低ROS水平，同時上調IL-10。miR-149-5p的下調通過結合其3‘UTR抑制TNF-α和IL-6的表達，而miR-1202的過表達負向調節Rab1a，使TLR4/NF-κB通路失活，并減少IL-18和IL-1β的產生。此外，miR-217的上調抑制皮質神經元MEF2D表達，間接調節IL-10和ROS水平，而升高的miR-137顯著抑制星形膠質細胞分泌促炎細胞因子和ROS。

miRNA還通過調節炎癥小體來調控卒中后神經炎癥。NLRP3炎癥小體由NLRP3、凋亡相關斑點樣蛋白（ASC）和caspase-1組成，是IL-1β和IL-18成熟的關鍵平臺。miR-223直接靶向NLRP3，抑制炎癥小體組裝，并減少IL-1β和IL-18的釋放。此外，星形膠質細胞來源的外泌體miR-378a-5p通過抑制與NLRP3介導的焦亡相關的神經炎癥，在腦缺血中發揮神經保護作用。miR-7也減輕了由NLRP3炎癥小體驅動的有害炎癥反應，最終減少了卒中后的腦損傷和認知能力下降。

膽堿能信號在認知中起著核心作用，膽堿能投射的退化是癡呆的一個關鍵病理特征。乙酰膽堿酯酶抑制劑（AChEIs）不僅是阿爾茨海默病的主要治療方法，也被認為是缺血性卒中和創傷性腦損傷的潛在治療策略。膽堿能受體在星形膠質細胞和小膠質細胞中廣泛表達，α7煙堿型乙酰膽堿受體（α7nAChR）的激活可引發強大的抗炎反應。作為膽堿能系統的關鍵調節因子，miRNA既是疾病進展和治療效果的生物標志物，也是潛在的藥物靶點，可調節炎癥信號級聯以促進神經再生和修復。miR-132選擇性靶向乙酰膽堿酯酶的突觸亞型（AChE-S），并在海馬應激模型中降低其表達，從而保護認知功能。在AChE-R過表達或缺血性卒中模型中，miR-132表現出雙向效應：腦室內給藥可保護BBB并減少梗死體積，而在缺氧條件下的過表達可能會損害BBB完整性。慢病毒介導的miR-132過表達進一步證明了其改善BBB穩定性和減少神經元死亡的能力，突出了其轉化潛力。miR-124調節乙酰膽堿酯酶（AChE）和乙酰膽堿酯酶讀碼框蛋白（AChE-R），并由α7nAChR激活誘導，廣泛參與應激、卒中和神經退行性疾病下的神經炎癥反應。在短暫性大腦中動脈閉塞（tMCAO）模型中，miR-124-3p表現出先上調后下降的動態模式，其晚期下調與認知障礙風險增加相關。通過小膠質細胞或神經元外泌體遞送miR-124-3p可改善認知結果并保護膠質細胞，進一步強調了其在調節神經炎癥微環境和促進神經修復中的關鍵作用。

BBB的完整性受到多種因素影響，包括炎癥反應和氧化應激，這些因素最終可能導致腦血管功能障礙和神經退行性變化。BBB在維持中樞神經系統穩態和正常功能方面起著關鍵作用。在結構上，它由腦微血管內皮細胞、周細胞、星形膠質細胞和細胞外基質組成，形成一個多層屏障，有效防止毒素、免疫細胞和病原體進入腦組織，從而保持大腦微環境的穩定。

內皮細胞是BBB的核心組成部分，其功能狀態直接決定了BBB的完整性和通透性。越來越多的證據表明，miR-15a/16-1簇調節內皮細胞中與血管生成相關的因子（血管內皮生長因子A（VEGFA）、成纖維細胞生長因子2（FGF2）及其受體血管內皮生長因子受體2（VEGFR2）和成纖維細胞生長因子受體1（FGFR1）），從而抑制血管生成并限制卒中后的血管重塑。內皮特異性miR-15a/16-1的條件性敲除促進血管生成，增強腦血流恢復，并改善長期神經功能結局。從機制上講，這些效應依賴于Src信號通路的激活：miR-15a/16-1簇的缺失增強了Src介導的血管重塑和新血管形成，而用AZD0530藥物抑制Src家族激酶則會顯著損害血管生成，并加劇卒中后的神經功能缺損和腦萎縮。這些發現表明Src信號通路在miR-15a/16-1介導的內皮功能調節和卒中后恢復中起著關鍵作用。總的來說，miR-15a/16-1簇負向調節內皮活性和BBB穩態，而其缺失則有助于血管修復，改善腦灌注，并減輕腦損傷。除了miR-15a/16-1，其他miRNA也參與BBB功能的調節。例如，miR-149-5p負向調節周細胞中的1-磷酸鞘氨醇受體2（S1PR2），抑制S1PR2誘導的BBB通透性。S1PR2激活NF-κB p65通路，調節N-鈣粘蛋白表達并促進周細胞遷移，從而破壞BBB完整性。miR-27a-3p和miR-222-3p通過靶向磷酸二酯酶3A（PDE3A）調節內皮細胞功能，從而有助于BBB完整性的維持和修復。

BBB的屏障功能進一步依賴于內皮緊密連接（TJs）和粘附連接。TJs在各種神經系統疾病的病理生理學中至關重要，因為它們的破壞或功能障礙通常與BBB通透性增加有關。TJs主要由閉合蛋白、閉合蛋白家族成員和閉鎖小帶蛋白（ZOs）組成，它們共同維持內皮屏障。最近的研究表明，來自M2極化小膠質細胞的細胞外囊泡遞送的miR-23a-5p被轉移到星形膠質細胞，在那里它抑制炎癥相