《miR-99a/AC1在唐氏綜合徵認知功能障礙中的作用及機制》是依託華中科技大學，由孟憲芳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：miR-99a/AC1在唐氏綜合徵認知功能障礙中的作用及機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孟憲芳
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
唐氏綜合徵（Down syndrome，DS）是導致人類先天性認知功能障礙最常見的原因，但其機制尚未完全闡明。本課題組利用生物信息學軟體分析發現，人類21號染色體轉錄的miR-99a可結合在腺苷酸環化酶1（AC1） mRNA的3'端非翻譯區。已知AC1及其下游信號通路在認知功能調節中發揮關鍵作用，且我們的前期研究發現在神經元中過表達miR-99a可顯著抑制AC1 mRNA和蛋白表達，然而miR-99a是否通過調控AC1信號通路在DS認知功能障礙中發揮關鍵作用尚未可知。在前期研究基礎上，本項目擬首先闡明miR-99a是否可以調控AC1的表達；然後利用DS小鼠模型明確miR-99a/AC1對神經元內在可塑性和突觸可塑性的調控作用；最後探討miR-99a/AC1在DS認知功能障礙中的作用機制。總之，本項目期望系統揭示miR-99a/AC1在DS發病機理中的作用及其機制，以探索干預DS的新靶標。
結題摘要
唐氏綜合徵（Down syndrome，DS），亦稱為21三體，是導致先天性智力低下最常見的原因，但其認知功能障礙機制尚待闡明。人類21號染色體轉錄的miR-99a在DS患者海馬和皮質中表達顯著升高，然而miR-99a在DS 認知功能障礙中的作用及機制尚未可知。本項目主要研究結果如下：（1）在小鼠海馬組織過表達mir-99a，可降低ADCY1和PSD-95的表達，但不影響synapsin I的表達；（2）在轉輪實驗中，海馬中過表達mir-99a小鼠與對照組相比，其在轉輪上的停留時間無明顯差異，提示mir-99a並不影響運動能力；（3）在場景恐懼實驗中，訓練實驗結束 24h後，對照組小鼠的凝滯時間高於miR-99a過表達組小鼠，提示海馬中過表達miR-99a導致小鼠學習記憶能力受損；（4）在水迷宮實驗中，miR-99a過表達小鼠的reversal learning的能力大大下降，這提示認知的靈活程度—認知剛性（cognitive rigidity）大大下降；（5）對照組小鼠和miR-99a過表達組小鼠進臂總次數，開放臂進入次數，閉臂進入次數，以及開放臂和閉臂停留時間比例等均無差異，這提示miR-99a並不影響小鼠的焦慮行為；（6）為進一步探討海馬中miR-99a對小鼠學習記憶能力影響的機制，我們取對照組和miR-99a過表達小鼠的海馬組織進行了RNA-seq測序分析。結果表明，海馬中過表達miR-99a導致多種基因mRNA表達變化，且亦導致多種microRNAs表達變化。Q-RT-PCR顯示，所驗證的基因表達水平與RNA-seq結果相符，提示RNA-seq結果可靠。綜上所述，這些研究結果表明海馬中過表達的miR-99a，通過調控和影響多種基因的表達，在學習記憶中發揮了重要作用。這些研究結果將深化目前人們對DS發生髮展的認識，並為干預DS提供了新的理論和實驗依據。
