AD发病机制相关的微小RNA的研究.pdf

文章编号：10 0 6-351X（2 0 2 3）0 8-0 52 2-0 5中图分类号：R741文献标识码：A综迷522脑与神经疾病杂志2 0 2 3年第31卷第8 期AD发病机制相关的微小RNA的研究张苗苗刘泽霖李雪夏伟壮李虹霖微小RNA（m i c r o R NA，m i R NA）是长度在2 1 2 5nt的内源性非编码RNA。m i R NA 调控活性依赖于识别位于mRNA分子上的结合位点，其通过与靶mRNA的3 非翻译区结合并引起靶基因的翻译抑制或降解，在转录后水平调节基因表达。miRNA在许多重要的生物过程中都是至关重要的，也是许多疾病的重要标记物。目前，在阿尔茨海默病（Alzheimers disease，A D)患者脑中以及动物模型中常检测到异常的miRNA，提示miRNA可能参与了AD的发生发展，故本文就近年来AD发病机制相关的miRNA作一综述。1.miRNA与A异常沉积Zhang等 2-3 报道，SLC25A38是AD中的一种新蛋白，可以与淀粉样前体蛋白（amyloidprecursorprotein，A PP）相互作用并诱导细胞调亡，在用淀粉样蛋白和高表达处理的原代培养神经元和AD脑组织中，SLC25A38是miR-107-3p的下游靶基因；基于上述基础，选取miR-107-3p做检测，发现AD细胞模型中miR-107-3p的表达量显著降，因此，miR-107-3p通过靶向抑制SLC25A38影响着AD细胞的增殖及调亡。-淀粉样蛋白（amyloid-，A）通常在大脑中快速合成，它是一个大的跨膜前体蛋白分裂的产物，由2 1号染色体上的APP基因编码。-分泌酶活性裂解酶（-siteamyloid cleavage enzyme1,BACE1）是AD发病过程中的关键酶，是A形成过程的限速酶，与APP作用后生成-APP和C99肽。在-分泌酶作用下，C99肽生成不溶性A。其中早衰素（presenilin，PS）承担催化位点4。有研究发现外泌体miR-101-3p和miR-153-3p等可通过结合APP3UTR来抑制APP在人脑中的表达 5，因此，上述两种miRNA在AD患者的脑中表达受到抑制。Li等 0 通过对受试基金项目：国家自然科学基金项目（8 2 10 50 35）；全国中医临床特色技术传承骨干人才培训项目（国中医药（2 0 19）36 号）；张晓峰全国名老中医药专家传承工作室（国中医药人教函【2 0 2 2】7 5号）作者单位：150 0 0 0 哈尔滨，黑龙江中医药大学研究生院（张苗苗、李雪、夏伟壮），黑龙江中医药大学附属第二医院（刘泽霖、李虹霖）通信作者：李虹霖，Email：f l y a d a 0 0 1 16 3.c o m对象外周血中的神经细胞黏附分子（neuron glia cell adhesionmolecule，NCA M）单标和NCAM/三磷酸腺苷结合盒转运体A1（A T Pb i n d i n g c a s s e t t e t r a n s p o r t e r A 1，A BCA 1)双标外周体进行捕获并通过免疫分析检测，结果发现外周血中的外周体miR-384水平与脑脊液中的水平相关，当miR-384过度表达时，APP和BACE1的表达都下调，从而导致A的下调，延缓AD的病理病程。近年来研究发现miR-455-3p、m i R-200b、mi R-10 1a-3p、mi R-153可作为APP的抑制剂，上述miRNA 过表达时可降低 APP 的表达水平 7-8 。AD患者大脑皮质中miR-101的表达水平降低，内源性miR-101过表达会降低APP的表达水平，导致APP的形成；另一方面，通过慢病毒过表达miR-101会降低海马神经元的APP和A沉积负荷，从而减少AD病理变化，使AD的患病率降低 9。Barbato等 10 发现miR-106b参与了APP的直接调控，miR-106b的下调导致APP的增加，从而导致了A的异常沉积，加速AD的发展。有研究发现miR-298和miR-328表达水平在APP转基因小鼠的海马区显著下降，这两个都是BACE1蛋白的负调控因子，其表达水平的上调会减缓A的异常沉积，减慢AD的病理进程。Boissonneault等12 发现miR-200a-3p过表达时，BACE1可以直接或间接加速A的过量生产，造成A异常沉积。有研究发现miR-326的升高降低了A的沉积和A1-40和A1-42的含量，从而延缓AD发病 2 3。Zhou等 31 研究发现过表达miR-330可以抑制Vavl癌基因(VAV1)重组蛋白（recombinantvav1Oncogene,VAV1)，并同时阻断丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated proteinkinase,MAPK）信号通路，从而降低AD小鼠A的堆积，进而降低AD的发病可能。2.miRNA与Tau蛋白过度磷酸化Wang等 13 通过细胞水平的实验检测miR-138在AD模型细胞系中的表达，发现了miR-138可能是通过靶向维甲酸受体（retinoicaacidreceptor，R A R A）糖原合成酶激酶-3(glycogen synthasekinase3，G SK-3）通路来诱导Tau蛋白过度磷酸化，抑制miR-138表达会减轻Tau蛋白过度磷酸化，进而减缓AD病理病程。有研究发现miR-200a-3p通过减少蛋白激酶A（p r o t e i n k i n a s e A，PK A）的表达进而减少Tau蛋白过度磷酸化，延缓AD的病理进程 14。523脑与神经疾病杂志2 0 2 3年第31卷第8 期Zhang等 15 通过对小鼠细胞水平上的检测发现miR-322通过负向控制脑源性神经营养因子（brainderived neurotrophicfactor,BDNF）-酪氨酸激酶受体B（t y r o s i n e k i n a s e r e c e p t o r B,TrkB）受体的激活促进Tau蛋白磷酸化，miR-322表达水平的降低会导致BDNF-TrkB受体抑制而减少Tau蛋白磷酸化，从而对AD产生影响。Li等16 通过宏观和微观的实验进行观察，证明了miR-219-5p可直接与3非翻译区结合，来介导tau-微管蛋白激酶1(tautubulinkinasel,TTBK1)和糖原合酶激酶3(glycogen synthase kinase-3,CSK-3)蛋白水平的降低，从而促进SH-SY5Y细胞中Tau蛋白的磷酸化。因此，过表达miR-219-5p能够导致Tau蛋白的过度磷酸化，加速AD 的病理病程。Absalon等 17 认为，过表达miR-26b会导致Tau蛋白过度磷酸化，加速AD的病理进程。Zhang等 18 实验通过观察神经生长因子（nervegrowth factor，n g f）诱导的分化PC12细胞，发现miR-125b受到抑制则会升高神经细胞黏附因子（n e u r a l c e l l a d h e s i o n mo l e c u l e，NCA M）蛋白水平，进一步加速了ngf诱导的GSK3在Ser9位点的磷酸化，最终减少了GSK3活性和Tau蛋白的磷酸化，延缓AD发病。Ma等 19通过对冷冻人体死后脑组织标本进行实验，发现了转染miR-125b可通过激活p35/25显著增强了Tau蛋白磷酸化，从而加速神经纤维缠结的产生，进而加速AD的发生。Nagara等20 认为miR-483-5p的下降可直接通过细胞外调节蛋白激酶（e x t r a c e l l u l a r r e g u l a t e d p r o t e i n k i n a s e s，ER K）通路导致 Tau蛋白的过度磷酸化，造成神经纤维缠结，最终导致AD的发生。Yao等 2 1 通过研究3xTg-AD小鼠，对其进行miR-369敲除，发现了miR-369的缺失通过靶向激酶Fyn和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶2 信号通路引起Tau磷酸化，进而形成神经纤维缠结，导致AD。Hou等 2 发现干扰miR-124/PTPN1信号通路通过增强CSK-3和蛋白磷酸酶2（proteinphosphatase2A，PP2 A）的酪氨酸磷酸化导致磷酸酶/激酶系统失衡，导致GSK-3活化和PP2A失活，最终导致AD的Tau病理。He等 2 3 发现miR-326通过靶向VAV1抑制JNK信号通路降低tau蛋白磷酸化，减少神经纤维缠结的产生，降低AD的发病率。Smith等 2 4 报道了在表达内源性或人类突变tau蛋白的小鼠中，miR-132/212的缺失会诱导tau蛋白聚集，增加AD的发病风险。3.miRNA与神经元细胞凋亡有研究报道，过表达miR-26b会导致Tau蛋白过度磷酸化，最终导致神经元细胞凋亡，加速AD的发生发展进程 2 0 。有研究表明miR-326的过表达增加了神经元细胞的能力，介导了细胞侵袭，并通过JNK信号通路抑制了神经元调亡，引起神经元损失，加速了AD的病理病程 2 3。Yang等 2 5 以微量注射A25-35的AD大鼠为研究对象进行实验研究，发现了miR-196可通过调节P13K/Akt信号通路来改善AD大鼠海马组织的神经元损伤。Zhao等 2 6 认为，miR-132的表达上调会下调蛋白酪氨酸磷酸酶和FOXO3a的水平，从而阻断FOXO3a的核移位，进而抑制其促调亡通路，最终抑制了神经元调亡，减缓AD的发生发展。此外，还发现转染miR-125b通过激活细胞周期素依赖性激酶5（cyclin-dependentkinase5，CD K 5）显著加速了神经元细胞的调亡从而引起神经元的变性，最终导致AD的发生。Wang等 2 7-2 8 通过研究原代培养的大鼠海马神经元发现，过表达的miR-132可起到减轻神经元调亡的作用，而miR-32和miR-212受到抑制会导致原代培养的神经元调亡，从而减缓AD的发生发展。Gao等 2 9 报道，过表达miR-361-3p会通过调节锌指基因2 17(zinc fingerprotein2，ZNF2 17)诱导AD神经元损伤。4.miRNA与氧化应激Wang等 2 7 通过对海马神经元XIST的敲除，发现了上调miR-132可起到减轻氧化应激的作用，从而减缓AD的发生发展。Jin等 30 以小鼠神经母细胞瘤细胞为实验研究对象用于体外AD模型，发现了AD患者中过表达miR-125b可增强氧化应激反应，进而加速AD的发生发展。Zhou等 3 认为过表达miR-330可以通过阻断MAPK信号通路靶向抑制VAV1，从而抑制氧化应激，进而减缓AD的发生发展。Wu等 32 在研究中发现miR-592在AD中过度表达，证明了高水平表达的miR-592通过下调KIAA0319来起到抑制抗氧化剂Keap1/Nrf2/ARE信号通路的作用，进而促进AD大鼠模型中谷草转氨酶（aspartate transaminase，A ST）的氧化应激损伤，加速AD的病理病程。Liu等 33 认为，miR-9-5p可通过靶向GSK-3通路从而抑制AD细胞模型中的氧化应激，进而减缓AD的发生发展。Lei等 34 以人海马神经元建立AD模型（A25-35治疗）为研究对象，发现了核因子kB（n u c l e a rfactorkappa-B，NF-k B）诱导的miR-146a-5p上调通过靶向调亡调节因子(TP53-induced glycolysis andapoptosis regulator，TIGAR）促进AD患者海马神经元的氧化应激，即低表达miR-146a-5p会抑制氧化应激反应，从而对AD发生发展起到一个负向调节的作用。5.miRNA与线粒体功能障碍有研究报道，miR-330通过MAPK信号通路靶向VAV1对AD患者线粒体功能障碍具有保护作用，因此，过表达miR-330 可以减轻AD患者的线粒体功能障碍 31。Liu等 3以使用不