《Pharmacological Research》：Non-coding RNA regulatory networks in post-stroke neuropsychiatric complications: Mechanisms, delivery strategies, and translational challenges
研究人员指出，卒中后神经精神并发症（post-stroke neuropsychiatric complications, PSNCs）涵盖抑郁、焦虑及认知障碍等表型，已成为卒中幸存者功能康复的核心阻碍。其病理机制涉及炎症反应、代谢紊乱与神经网络重塑等多通路交汇。非编码RNA（non-coding RNAs, ncRNAs）作为转录后调控分子，正日益被证实参与从卒中损伤到神经精神结局的演进过程，其作用部分通过竞争性内源RNA（competing endogenous RNA, ceRNA）网络与细胞外囊泡（extracellular vesicle, EV）介导的细胞间通讯实现。然而，ncRNAs对不同PSNC亚型的异质性调控机制及其转化路径尚未得到系统性阐明。本综述整合了当前关于ncRNA介导的PSNC病理机制、新兴递送策略及转化进展的证据。现有研究表明，ncRNAs可动态调控线粒体稳态、神经炎症、突触可塑性与神经发生，共同塑造卒中后的情绪与认知轨迹。在转化层面，基于EV的工程化纳米载体平台正被用于克服血脑屏障递送难题，同时循环ncRNAs显示出作为患者分层与治疗监测分子读数的潜力。尽管如此，临床前模型与临床应用之间仍存在关键的循证缺口，尤其在标准化检测、长期安全性与规模化生产方面。通过将细胞内调控网络与细胞间通讯机制相关联，并评估其转化成熟度，本综述为推进ncRNA研究走向临床可验证的卒中后神经精神诊疗策略提供了结构化框架。
1. 引言
全球卒中负担沉重，急性期救治进步虽降低了早期死亡率，但大量存活者在恢复期或慢性期出现神经精神并发症（PSNCs）。其表型谱系广泛，包括抑郁、焦虑、认知障碍、淡漠、疲劳、情绪失调及人格改变，临床异质性强且常共病，显著损害康复依从性与社交功能，加重照护负担与医疗成本。流行病学数据显示约30%–50%的卒中幸存者经历至少一种PSNC，其中卒中后抑郁（post-stroke depression, PSD）患病率约31%，卒中后焦虑（post-stroke anxiety, PSA）约18%，淡漠与疲劳分别可达36%与40%。这些表型共享神经网络损伤、炎症反应与神经递质失衡等机制，形成复杂的共病网络。传统药物与非药物治疗虽有一定疗效，但仍难以应对PSNC的机制复杂性与临床异质性。转录组与表观遗传学研究逐渐将非编码RNA（ncRNA）调控网络与PSNC发病机制相关联，长链非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）、微小RNA（microRNAs, miRNAs）及ceRNA轴可调控炎症、突触可塑性与细胞间通讯，参与PSD、PSA及卒中后认知障碍（post-stroke cognitive impairment, PSCI）的发生与恢复。鉴于当前证据主要集中于PSD、PSA与PSCI，本综述以此三类为核心，探讨其共享与特异性的ncRNA调控网络及相关病理机制，其他并发症仅在与共病相关时简要讨论。
2. 文献检索策略与证据纳入标准
研究人员在PubMed与Web of Science中采用结构化检索策略，组合疾病术语（卒中、PSNCs、PSD、PSA、PSCI）与ncRNA及转化相关术语（非编码RNA、miRNA、lncRNA、circRNA、ceRNA、外泌体、细胞外囊泡、生物标志物、纳米载体、递送系统）。纳入标准为：（1）直接研究PSD、PSA或PSCI的临床或临床前研究；（2）测量或实验性调控ncRNAs、ceRNA网络或EV相关ncRNAs的研究；（3）报告行为、认知或情绪量表结果、神经影像学发现、炎症/突触/代谢相关终点或递送效率数据的研究。排除间接相关研究、未涉及ncRNA调控机制或仅依赖公共数据库预测而无独立实验验证的研究。对含临床样本、量表或影像关联但机制解释主要基于生物信息学预测的研究，仅作为候选机制证据谨慎讨论，不视为因果验证通路的证据。
3. 卒中后神经精神并发症的ncRNA介导病理框架
PSNCs的发生与恢复涉及多个相互关联的病理过程，ncRNAs在线粒体稳态、神经炎症-自噬平衡、突触可塑性、神经发生等核心模块中发挥调控作用，形成双向调控环路而非单向激活层级。
3.1 ncRNA对线粒体能量代谢功能障碍与氧化应激失衡的调控
卒中后缺血再灌注诱导线粒体功能障碍，表现为三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）合成减少、线粒体膜电位崩溃与活性氧（reactive oxygen species, ROS）过度积累，直接促进神经元死亡与突触功能障碍，并放大氧化应激与炎症反应。研究发现人脐带间充质干细胞来源外泌体通过递送miR-1228–5p抑制TRAF6表达，降低NADPH氧化酶1（NOX1）相关氧化应激，减少ROS产生并改善神经元线粒体功能；工程化磁性外泌体在磁场引导下进一步提升脑内递送效率，改善动物模型的学习记忆能力。内源性miR-183/96/182簇受CDK9/p53轴调控，靶向线粒体外膜电压依赖性阴离子通道（voltage-dependent anion channels, VDAC1/2/3），破坏线粒体代谢物通量并损害ATP生成；抑制CDK9或神经元特异性敲除p53可改善线粒体生物能量学与卒中后认知功能障碍及抑郁样行为。此外，Toll样受体4（Toll-like receptor 4, TLR4）DNA适配体ApTOLL可上调miR-335–5p并抑制其靶基因IRAK1，减弱核因子κB（nuclear factor kappa-B, NF-κB）/p65炎症信号，减少促炎细胞因子释放与氧化应激，伴随神经元凋亡减少与自噬活性部分改善。上述轴系表明ncRNAs可通过调控ROS生成、线粒体代谢通量、炎症放大与细胞死亡信号影响PSNCs结局，但现有证据多集中于急性神经保护或短期认知改善，对抑郁、焦虑等持续性纵向行为表型的表征仍不足。
3.2 ncRNA对神经炎症与自噬失衡的调控
神经炎症是PSNCs认知下降与情绪障碍的核心驱动因素，自噬则具有情境依赖性：适度自噬清除受损线粒体与炎症介质以维持稳态，过度或不足均可加重神经元损伤。ncRNAs通过调控炎症小体激活、雷帕霉素机制靶蛋白（mechanistic target of rapamycin, mTOR）信号与线粒体自噬流参与此过程。在PSCI研究中，miR-135b-5p在缺血模型中显著下调，过表达可靶向NR3C2减轻炎症与神经元损伤并改善认知功能。lncRNA RGD1564534通过海绵吸附miR-101a-3p上调Dusp1，抑制丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）信号与NLRP3炎症小体激活，增强线粒体自噬并减少炎症反应与神经元凋亡。lncRNA HCG27通过海绵吸附miR-27a-3p调控炎症反应与氧化应激，部分改善缺血后认知功能。此外，电针干预可显著下调lncRNA-MEG3，解除其对miR-4640–3p的海绵效应，进而降低Bax、细胞色素c（cytochrome c, CytC）与caspase-3蛋白水平，减少神经元凋亡并改善认知功能。总体而言，ncRNAs通过调控炎症小体激活、氧化应激与自噬相关信号参与神经炎症与细胞稳态失衡，但需注意自噬的阶段依赖性与双向效应，未来研究需超越分子变化验证其对神经功能的实际改善作用。
3.3 ncRNA对突触可塑性与神经递质重塑的调控
突触可塑性是卒中后情绪与认知功能恢复的神经生物学基础，涉及脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）、cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element-binding protein, CREB）、突触后致密区蛋白95（postsynaptic density protein 95, PSD-95）及谷氨酸能、单胺能等神经递质系统的调控。ncRNAs可通过调节这些分子事件影响突触可塑性：miRNAs调控BDNF及其下游效应分子表达，环状RNA（circular RNAs, circRNAs）通过ceRNA机制间接调控突触相关信号通路。研究发现，快核刺激（fastigial nucleus stimulation, FNS）可下调miR-182与miR-382，恢复BDNF mRNA与蛋白水平，改善抑郁样行为并减少神经元凋亡，双荧光素酶报告实验证实BDNF为其直接靶点；莫诺苷处理可降低miR-409–3p的异常升高，解除其对BDNF的抑制作用，激活BDNF/TrkB信号与CREB磷酸化，而腺相关病毒（adeno-associated virus, AAV）介导的miR-409–3p过表达可逆转该神经保护与抗抑郁效应。临床前瞻性研究显示，前循环大动脉粥样硬化性脑梗死患者的血浆hsa_circ_0089762在PSCI组中显著上调，且与蒙特利尔认知评估量表（Montreal Cognitive Assessment, MoCA）评分呈负相关，生物信息学分析提示其可能通过竞争性结合miR-335等形成调控网络，富集于MAPK、PI3K-Akt等与突触功能密切相关的通路。但当前证据多依赖BDNF、CREB等替代标志物，缺乏突触超微结构、神经回路活动与神经递质动力学的直接分析。
3.4 ncRNA介导的神经干细胞衰老与神经发生受损
成体神经干细胞（neural stem cells, NSCs）主要位于侧脑室下区与海马齿状回颗粒下区，通过自我更新、迁移与向神经元谱系分化参与卒中后脑修复与功能恢复。卒中后NSCs可出现早衰表型，增殖能力下降、神经元分化受限，导致神经发生受损，参与PSCI与情绪障碍的发生。诱导多能干细胞来源的间充质干细胞小细胞外囊泡（induced pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cell small extracellular vesicles, iMSC-sEVs）可逆转缺血卒中诱导的NSCs过早衰老，恢复其增殖潜能并改善认知功能。此外，miR-199a-5p通过靶向Caveolin-1（Cav-1）促进神经元谱系分化并抑制星形胶质细胞分化偏移，黄芪甲苷预处理上调miR-199a-5p可减少Cav-1表达，提高移植NSCs向神经元分化的比例并改善卒中后认知恢复。转录因子E2F2在卒中后抑郁模型中异常激活，促进miR-1290转录并抑制下游靶基因羰基还原酶1（carbonyl reductase 1, CBR1）表达，损害神经源性微环境稳态；抑制E2F2或恢复CBR1表达可增强神经发生相关信号并改善抑郁样行为。但现有研究多局限于增殖、分化等标志物，尚未证实新生神经元是否完成成熟、迁移与功能性回路整合，且啮齿类动物的发现需谨慎外推至人类。
3.5 ncRNA相互作用网络与ceRNA调控
前述ncRNA调控轴并非独立运作，而是通过ceRNA机制形成功能连接：lncRNAs或circRNAs通过共享的miRNA应答元件（miRNA response elements, MREs）竞争性结合特定miRNAs，解除其对下游靶mRNA的抑制作用。例如RGD1564534/miR-101a-3p/Dusp1轴连接炎症与自噬，MEG3/miR-4640–3p轴连接炎症调节与线粒体依赖性凋亡。lncRNA SIX3OS1在卒中后显著上调，定位于细胞质并竞争性结合miR-511–3p，上调其下游靶基因RBP4，增强炎症与凋亡并损害学习记忆；沉默SIX3OS1或过表达miR-511–3p则可减轻神经炎症、抑制凋亡并改善认知行为。lncRNA MALAT1在脑缺血再灌注模型中下调，过表达可通过海绵吸附miR-142–3p上调沉默信息调节因子1（silent information regulator 1, SIRT1）表达，减少炎症、抑制氧化应激并促进神经元存活，改善学习记忆。由于SIRT1参与线粒体稳态、炎症抑制与突触可塑性，该ceRNA轴可能作为连接多模块的枢纽。但ceRNA效应存在化学计量学限制：单个ceRNA的表达波动通常仅占全局miRNA靶位点池的极小部分，除非其结合位点数量接近全局靶位点池的数量级，否则难以产生可检测的脱抑制效应，因此体外过表达系统的发现需结合内源性转录丰度与全局网络背景谨慎外推。
3.6 PSNCs中ncRNA介导的网络收敛总结
ncRNA轴在不同病理模块中呈现“多入口、共享输出”的网络收敛特征，例如miR-335–5p/IRAK1轴同时出现在炎症与线粒体模块，提示不同病理切入点可能最终汇聚于有限的核心信号节点，为多靶点协同干预提供分子依据，但也提高了对靶点特异性的要求。现有证据的局限性在于多聚焦啮齿类动物模型的急性期至亚急性阶段，而PSNCs的临床病程为慢性、波动性且高度异质性；此外，框架主要围绕神经元-胶质细胞层面的分子事件，未系统纳入神经血管单元重塑这一卒中后恢复的重要机制。
4. 靶向ncRNA干预与递送策略的临床前进展
4.1 直接调控策略
直接调控ncRNA表达是最直接的干预策略，主要通过反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides, ASOs）、miRNA模拟物与AAV介导的基因递送实现序列特异性调控。动物模型中，静脉注射miR-20a-3p模拟物可减少海马神经元凋亡并改善空间学习记忆缺陷；侧脑室递送miR-203a-3p与miR-153–3p可通过靶向SRC抑制MAPK信号与NLRP3炎症小体激活，减轻神经炎症并改善认知功能；AAV介导的lncRNA MALAT1过表达也可改善MCAO模型的认知功能。电针等非药物干预亦可通过调控lncRNA-MEG3相关通路减少神经元凋亡并改善学习记忆。但直接调控策略仍受限于血脑屏障穿透效率低、体内稳定性差与安全性问题，化学修饰、载体优化与生物屏障跨越策略是未来技术发展方向。
4.2 基于EV的递送系统
细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的纳米级囊泡，膜上富含四跨膜蛋白（CD9、CD63、CD81）与热休克蛋白等，可携带功能性ncRNAs与蛋白质，具有良好生物相容性与低免疫原性。但精确示踪研究显示，静脉注射的EVs在正常动物脑内摄取极低，主要蓄积于肝、脾、肺、肾，血脑屏障破坏可能增加脑沉积，但检测到脑内信号并不等同于EVs在靶细胞中产生有效生物活性，且其治疗效果可能部分源于外周免疫调节而非直接中枢作用。EV的生物效应具有强来源依赖性：iMSC-sEVs可逆转NSCs早衰并改善认知，而海马来源EVs富集proBDNF时可激活p75NTR信号诱导神经元凋亡，加重抑郁样行为；星形胶质细胞来源EVs可激活NLRP3炎症小体放大炎症反应，间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）来源EVs则上调抗炎因子IL-10与TGF-β，恢复免疫稳态。此外，EV制剂通常含数百种RNA、蛋白质与脂质，单一ncRNA未必是其“活性成分”，治疗效应更可能源于多种成分的协同作用。工程化EVs通过遗传修饰、化学偶联或膜融合展示靶向配体（如狂犬病毒糖蛋白、转铁蛋白受体结合肽），可增强脑靶向与ncRNA递送效率，但也增加了制造复杂度与安全性评价要求。
4.3 工程化纳米载体与杂合系统
天然EVs受限于递送效率、载量与释放可控性，工程化纳米载体与EV-纳米载体杂合系统应运而生，结合聚合物纳米粒、脂质体、固体脂质纳米粒或金属氧化物颗粒与EVs形成稳定杂合结构，在保留EV膜蛋白识别特性的同时提升载药能力与递送效率。例如EV膜包被聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA）纳米粒平台可共递送雷公藤红素与米诺环素，发挥抗炎与神经保护作用；表面修饰靶向肽可进一步提高脑靶向性；磁响应、pH响应或ROS敏感元件的引入可实现病灶微环境下的可控释放。但不同实验室的EV纯化方案、杂合装载策略与表面修饰方法差异较大，影响研究的重复性与可比性。
5. 临床与转化洞见
5.1 ncRNA生物标志物的转化潜力
循环ncRNAs（血清、血浆中）因采样便捷、可重复检测，成为PSNCs风险分层与动态监测的潜在分子读数。多项研究显示，miR-511–3p、miR-21、hsa_circ_0089762等在PSCI患者中表达异常，与MoCA、简易精神状态检查（Mini-Mental State Examination, MMSE）、弥散张量成像分数各向异性（diffusion tensor imaging-derived fractional anisotropy, DTI-FA）等认知与影像指标相关，其中miR-511–3p区分PSCI与卒中后认知正常状态的曲线下面积（area under the curve, AUC）达0.875，灵敏度83.33%，特异性84.85%；hsa_circ_0089762的AUC可达0.993，优于美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS）的预测效能。与传统血液标志物神经丝轻链（neurofilament light chain, NfL）与胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）相比，ncRNAs可从基因表达调控层面补充反映神经炎症、突触重塑等信息，与NfL、GFAP、DTI-FA等指标联合可提升风险分层效能。但现有研究多为小样本、单中心横断面设计，样本类型、采样时间与检测方法的标准化不足限制了临床解读的一致性。
5.2 EV相关循环ncRNAs的临床可解释性
循环ncRNAs的临床解读受限于其外周血来源的异质性，无法区分信号是否真正反映中枢病理变化。EVs通过其脂质双层膜保护ncRNA cargo免受核酸酶降解，且可能部分反映来源细胞的生理或病理状态，相较于总循环ncRNAs，EV相关ncRNAs可能更具来源特异性信息。但目前针对PSD、PSA、PSCI的EV相关ncRNAs临床研究仍十分有限，缺乏以精神与认知结局为主要终点的系统队列。
5.3 药物调控ncRNA网络的转化线索
部分药物与天然产物可能通过调控ncRNA表达参与PSNCs治疗，为传统药物与分子调控策略提供桥梁。例如TLR4拮抗剂ApTOLL可通过调控miR-335–5p/IRAK1轴抑制神经炎症并促进神经恢复；黄酮类化合物okanin上调miR-7抑制NLRP3炎症小体激活，减轻神经炎症并改善认知；黄芪甲苷可激活miR-199a-5p/Cav-1轴，促进神经元分化与突触重塑。此外，中药复方柴胡疏肝散可调控小胶质细胞来源外泌体中miR-146家族成员表达，减轻神经炎症与突触功能障碍，提示EVs可作为药物介导ncRNA调控的“分子信使”。
6. 挑战、局限与未来方向
6.1 证据缺口与方法学局限
多数研究依赖动物或细胞模型，缺血时长、再灌注方案、取样脑区、行为测试窗口、RNA提取与归一化策略的差异限制了研究间的可比性。临床证据多为小样本、单中心、横断面或短期随访，随机化、盲法评估与排除标准的细节不足，选择偏倚与发表偏倚风险较高。更关键的是，候选ncRNAs需在现有临床量表与影像指标之外提供稳定的增量信息，方能确立其作为生物标志物的临床价值。
6.2 PSNCs中ncRNA调控的生物学复杂性
当前研究多采用线性因果模型解释复杂表型，但PSNCs由跨时间、脑区与细胞类型的动态网络重塑驱动。同一ncRNA在不同细胞类型与微环境下可产生保护性、损伤性或抗修复效应，例如lncRNA NEAT1在缺血性脑损伤中既可激活Wnt/β-连环蛋白通路发挥神经保护作用，也可促进神经元凋亡加重损伤。此外，需区分ncRNA的“独立调控效应”与“伴随表达变化”：卒中后病理过程本身即可影响ncRNA表达谱，其与PSNCs的关联未必代表独立因果作用。ncRNA调控还具有时间窗依赖性与细胞类型特异性，相同分子在不同疾病阶段或细胞群中可能通过不同靶点产生不同甚至相反效应，无细胞类型分辨率的全局调控可能导致效应抵消或 unintended后果。
6.3 临床异质性与模型到患者的转化
临床前模型多采用年龄、遗传背景均一的动物，极少纳入高血压、糖尿病、动脉粥样硬化、衰老与慢性炎症等常见临床合并症，而这些基线条件可深刻重塑神经血管单元稳态、炎症应答阈值、线粒体功能与神经可塑性，影响PSNCs的发生与恢复。合并症不仅放大卒中损伤严重程度，还可能重塑分子调控网络的基线状态与应答模式，导致健康动物中有效的ncRNA或EV干预在复杂临床人群中疗效显著降低，甚至需要调整给药时间窗、剂量或递送途径。
6.4 递送、安全与制造的转化壁垒
核酸类干预面临血脑屏障穿透不足、体内稳定性差、细胞摄取与内涵体逃逸效率低、免疫原性不确定与长期安全性不明等瓶颈。miRNA或siRNA干预可同时影响多个靶基因与信号网络，长期调控神经炎症等关键通路可能影响认知、情绪、免疫稳态甚至肿瘤相关风险，重复给药或长期干预还可能导致载体蓄积毒性、免疫反应、肝肾清除负担增加与脑内分布持久等问题。EV与工程化纳米载体的转化还面临质量控制与制造的严峻挑战：EV产品的批间一致性受来源细胞、培养条件与纯化工艺影响，工程化纳米载体在粒径分布、表面修饰密度、载药量与储存稳定性方面仍缺乏标准化。监管层面，FDA与EMA尚未建立统一的EV产品分类与质量要求，进一步增加了转化复杂度。临床管线进展也显示，自2023年以来多家EV治疗公司破产或终止产品开发，截至2026年初仅有少数专用EV治疗产品处于活跃临床开发阶段，凸显临床前疗效与临床应用之间的巨大鸿沟。
6.5 本综述的优势与局限
本综述的优势在于：将细胞内ncRNA调控网络与EV介导的细胞间通讯整合于PSNCs的统一框架中，聚焦PSD、PSA、PSCI等临床相关核心结局，强化分子机制与临床表型的关联；尝试建立从ncRNA调控到关键病理模块再到生物标志物、递送系统与药物调控的连续分析路径；强调证据层级与转化谨慎性，区分机制关联、功能验证、生物标志物潜力与临床适用性。局限性在于：属于结构化叙述性综述，未定量比较效应量与研究质量；现有文献分布不均，PSNCs相关高质量临床研究少于机制研究；聚焦PSD、PSA、PSCI，未完全覆盖PSNCs全谱系；虽试图超越“单一ncRNA-单一靶基因”框架，但现有证据仍不足以支持完整的系统生物学模型，调控网络的时空特征尚缺乏系统分析。
6.6 未来方向
未来研究应强化系统功能验证与临床可解释性的连接。生物标志物开发需依托大规模多中心纵向队列与标准化检测策略，明确候选ncRNAs在传统临床指标之外的增量预测价值与风险分层净获益。针对ncRNA调控的时空异质性与细胞类型特异性，应采用条件性基因敲除与诱导表达系统阐明其在急性损伤与慢性恢复中的差异化作用，整合空间转录组学与单细胞测序实现细胞分辨率定位，并将高分辨率数据与体内功能干预及行为表型直接关联。在递送与制造方面，需同步推进标准化、安全性评价与递送设计：采用单囊泡分析、数字PCR绝对定量与EV研究最小信息（Minimal Information for Studies of EVs, MISEV）框架定义EV产品的关键质量属性，推动符合药品生产质量管理规范（Good Manufacturing Practice
