文獻(xiàn)來源
2023年6月22日，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院徐運(yùn)、朱曉蕾教授團(tuán)隊(duì)在JCI insight上發(fā)表了"MiR-431 attenuates synaptic plasticity and memory deficits in APPswe/PS1dE9 mice"的研究論文。
該工作團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)miR-431在APP/PS1小鼠(AD模型)血漿及海馬中顯著下調(diào)，并且 miR-431在aMCI、AD患者血漿中也顯著下調(diào)。此外，APP/PS1小鼠海馬中過表達(dá)miR-431能夠顯著改善神經(jīng)元突觸可塑性，進(jìn)而提高其記憶和認(rèn)知功能。該研究對(duì)阿爾茲海默病的發(fā)病機(jī)制和防治提了一個(gè)新的觀點(diǎn)，并為AD的診斷和治療提供了新的思路。
研究背景
目前全世界有5000萬癡呆患者，且每年增長(zhǎng)約460萬，預(yù)計(jì)至2050年，其數(shù)目將突破1.3億，阿爾茨海默病(AD)是癡呆的最主要類型，占癡呆的60%-80%。AD是一種神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其特征是進(jìn)行性認(rèn)知功能下降，行為和人格改變。盡管AD的病理機(jī)制尚不完全清楚，但突觸缺失被認(rèn)為是AD的早期病理標(biāo)志。并且與阿爾茨海默氏癥的認(rèn)知障礙密切相關(guān)。因此，逆轉(zhuǎn)突觸功能障礙有望挽救與阿爾茨海默病相關(guān)的記憶缺陷。
MicroRNAs是一組長(zhǎng)度為18-22個(gè)核苷酸的非編碼小RNA，通過與靶mRNA的3 ' -UTR結(jié)合抑制蛋白翻譯，在AD發(fā)病中起著至關(guān)重要的作用。
項(xiàng)目研究
在該項(xiàng)目研究中，團(tuán)隊(duì)首先在APP/PS1小鼠海馬中注射miR-431過表達(dá)慢病毒。在之后的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)miR-431能夠顯著改善APP/PS1小鼠認(rèn)知功能。
（圖1 MiR-431可減輕6月齡APP/PS1小鼠的記憶缺陷）
進(jìn)一步地，通過電鏡，高爾基染色實(shí)驗(yàn)，蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)以及全細(xì)胞膜片鉗實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在APP/PS1小鼠海馬內(nèi)過表達(dá)miR-431能夠顯著改善其突觸可塑性。
（圖2 MiR-431過表達(dá)可改善6月齡APP/PS1小鼠的突觸可塑性）
最后，團(tuán)隊(duì)通過在體內(nèi)外探究其可能的靶點(diǎn)，通過實(shí)時(shí)定量PCR實(shí)驗(yàn)，蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)以及熒光素酶報(bào)告基因試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了Smad4是miR-431的靶點(diǎn)之一，且在小鼠海馬中Smad4的mRNA水平與miR-431的表達(dá)量成負(fù)相關(guān)。隨后，在過表達(dá)miR-431小鼠中同時(shí)過表達(dá)Smad4，發(fā)現(xiàn)能夠抑制miR-431對(duì)AD突觸功能的改善作用。
（圖3 miR-431靶向作用于Smad4）
該研究由南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院徐運(yùn)教授、朱曉蕾教授團(tuán)隊(duì)完成。葛鍵煒碩士、薛智偉碩士、舒姝博士為共同第一作者。朱曉蕾教授為通訊作者。該工作得到國(guó)家重點(diǎn)研究與發(fā)展計(jì)劃 國(guó)家科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類腦研究”重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。
吉滿助力
本研究中所用Smad4 3’-UTR野生型及突變型熒光素酶質(zhì)粒，Dlg3啟動(dòng)子野生型及突變型熒光素酶質(zhì)粒以及Smad4過表達(dá)質(zhì)粒均由吉滿生物提供。 如想了解更多質(zhì)粒構(gòu)建,病毒包裝,穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建,敲除細(xì)胞株,報(bào)告基因檢測(cè)等相關(guān)服務(wù)。歡迎訪問吉滿生物官網(wǎng)：m.zxpdf.cn 免費(fèi)咨詢電話：400-627-9288
