《MicroRNA調控BACE1在AD發病中的作用與機制研究》是依託浙江大學，由彭國平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MicroRNA調控BACE1在AD發病中的作用與機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：彭國平
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
表觀遺傳調控在阿爾茨海默病（AD）發病中的作用與機制受到重視。我們的前期工作發現：miR-338-5p在轉基因AD小鼠及AD患者腦組織中顯著低表達，其能與β位澱粉樣前體蛋白裂解酶1（BACE1）的3'非編碼區特異性結合；細胞水平初步證實miR-338-5p抑制BACE1的蛋白表達。BACE1是產生Aβ多肽並啟動AD病理級聯的關鍵限速酶，由此提示miR-338-5p的下調在AD發病中起重要作用。基因分析發現miR-338-5p基因的啟動子區含有炎症轉錄因子NF-κB的結合位點。因此，本課題擬採用5XFAD轉基因小鼠和原代培養神經元模型，通過表觀遺傳學、分子生物學、組織病理學、電生理及行為學等技術，探索NF-κB調控miR-338-5p轉錄表達的分子機制，並進一步闡明miR-338-5p對BACE1表達的調控效應及其在AD發病中的作用。本課題將為AD發病機制及防治靶標的研究提供新的理論基礎。
結題摘要
本項目研究旨在闡明miR-338-5p分子調控環路在AD病理過程中的作用。我們提取不同月齡5×FAD轉基因小鼠和AD患者海馬組織總RNA，通過螢光實時定量PCR檢測miR-338-5p的表達。將資料庫預測的結合位點進行突變，體外通過雙螢光素酶報告基因載體驗證BACE1的3’UTR與miR-338-5p的結合。構建表達miR-338-5p的慢病毒質粒，體外轉染SH-SYSY細胞系和原代神經元，在體將該慢病毒注射至4月齡5×FAD轉基因小鼠海馬區，通過水迷宮實驗檢測該AD小鼠（6月齡）的空間學習和記憶能力，通過Western blot檢測APP及其剪下片段、BACE1的表達情況，通過免疫螢光染色檢測海馬區澱粉樣斑塊沉積情況、氧化應激、Aβ42水平以及星形膠質細胞、小膠質細胞的激活情況，通過電生理技術記錄該小鼠DG區LTP來反映其神經突觸功能。此外，採用免疫共沉澱-PCR技術尋找miR-338-5p與NF-κB的結合位點序列，並通過原代神經元驗證NF-κB對miR-338-5p表達水平的影響。結果我們發現AD患者和5×FAD小鼠海馬組織中的miR-338-5p表達水平較正常對照均明顯降低，miR-338-5p與BACE1的3’UTR區有特異性結合位點，且能抑制BACE1的表達。SH-SYSY細胞以及原代神經元轉染miR-338-5p慢病毒後，細胞中的BACE1表達均有明顯減少。5×FAD轉基因小鼠海馬區注射miR-338-5p慢病毒2月後，該AD小鼠的空間學習和記憶能力均較病毒載體對照組有更明顯恢復，其海馬區的BACE1、APP剪下片段β-CTF表達降低，且AD小鼠海馬區澱粉樣斑塊沉積及Aβ42水平均有顯著減少，星形膠質細胞、小膠質細胞的炎性激活也有明顯降低。同時，該AD小鼠海馬DG區記錄到的LTP衰減現象得到部分恢復。此外，miR-338-5p基因上游啟動子區域存在兩個與NF-κB結合的位點，NF-κB活化後核轉移並抑制miR-338-5p的表達而增加BACE1的表達水平。因此，miR-338-5p負調控BACE1的表達且其自身受到NF-κB的負性轉錄調控，miRNA-338-5p過表達可明顯改善5×FAD小鼠海馬的病理損害、學習記憶能力和突觸功能。
