《MiR-137-3p在撕脫傷運動神經元凋亡中的作用和機制》是依託中山大學，由周麗華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MiR-137-3p在撕脫傷運動神經元凋亡中的作用和機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周麗華
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
神經根撕脫傷導致運動神經元凋亡的機制不明，因此臨床無法完全修復患者的運動功能。前期研究我們證實：創傷導致運動神經元內nNOS基因在轉錄後表達水平的改變是不可逆凋亡的關鍵，但不明了調控nNOS基因的機制。近期我們發現撕脫傷後脊髓miR-137-3p顯著上調，其靶基因Calpain2蛋白顯著下調。鑒於Calpain2能通過降解NOS蛋白下調nNOS基因並與Caspase-3的激活相關；本項目提出:miR-137-3p↑→Calpain2↓→nNOS和iNOS積聚→NO過量→過氧化;Caspase-3激活→運動神經元凋亡的假說；並擬構建慢病毒載體轉染撕脫傷大鼠脊髓，同時建立miR-137-3p海綿轉基因小鼠，通過上調和下調脊髓miR-137-3p基因水平，比較調控前後運動神經元內上述各基因的表達變化，定量創傷運動神經元的凋亡程度，最終確定miR-137-3p是能阻止運動神經元凋亡的關鍵分子。
結題摘要
臂叢根性撕脫傷會引起運動神經元的大量死亡，前期的研究表明運動神經元的凋亡涉及一系列分子事件。撕脫傷後mRNA晶片篩查發現促神經元存活和軸突再生的基因表達下降，而與凋亡和DNA損傷相關的基因表達上升；但是調控這些基因變化的分子機制、以及這些變化的基因在運動神經元凋亡進程中的作用並未完全明了。微小RNA（microRNA）是一類非編碼RNA，通過翻譯後抑制靶蛋白的表達水平而發揮作用。目前越來越多的研究證明：在脊髓損傷後miRNAs的表達發生了變化。但是對於臂叢撕脫傷和運動神經元凋亡進程中miRNAs表達變化的研究十分有限，本課題組長期開展臂叢根性撕脫傷的基礎研究，發現撕脫傷後凋亡和再生基因表達變化具有時間特異性，損傷後3天內檢測凋亡和再生基因均顯著異常，而損傷後14天則以凋亡相關基因和過氧化反應異常為主，結合撕脫傷導致運動神經元的顯著凋亡也從損傷後14d開始，本研究選擇撕脫傷後3和14天的節點，研究損傷脊髓內在miRNA的生物學特性，以期揭示miRNAs在撕脫傷中的作用和機制。研究表明成年大鼠臂叢根性撕脫傷誘導脊髓內在miRNAs出現差異表達的miRNAs，且這些差異表達的miRNAs表達具有時空特異性 。其中miR-137-3p在撕脫傷後2周表達下降。體外培養的神經細胞模型中驗證了miR-137-3p的靶基因Capn2，且下調Calpain-2基因的表達能抑制神經細胞中nNOS蛋白的表達水平。確定了miR-137-3p-calpain-2-nNOS通路在H2O2誘導PC12細胞凋亡中的作用機制，上調miR-137-3p能減少神經細胞的過氧化損傷。確定了脊髓內定位微注射miR-137-3p慢病毒載體，能轉染外源性miR-137-3p入活體動物損傷的運動神經元胞體且持續作用3周，達到上調miR-137-3p表達水平的效果。確定了miR-137-3p-calpain-2-nNOS通路在臂叢根性撕脫傷運動神經元凋亡中的作用機制，上調miR-137-3p能減少撕脫傷運動神經元的凋亡。為以miR-137-3p-calpain-2-nNOS為分子靶標，治療運動神經元疾病提供了新的研究思路。
