Front Aging Neurosci:miRNA参与AD调控新机制


Front Aging Neurosci:miRNA参与AD调控新机制

AD的两个主要病理特征是淀粉样蛋白(Aβ)斑块和高磷酸化tau蛋白诱导的神经原纤维缠结。近年来,越来越多的研究表明,包括miRNA在内的表观遗传因素通过调控基因表达、Aβ产生和tau磷酸化而参与AD发病过程。先前的研究发现,在小鼠中miR-369可通过靶向N钙粘着蛋白的表达来促进大脑发育,且miR-369在神经元分化和迁移中也起一定作用为了证明miR-369在AD发病机理中的作用。本研究应用miR-369基因敲除的3xTg-AD小鼠,研究了miR-369的缺失对其认知功能和tau病理的影响,以及miR-369对Fyn和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶2(SRPK2)的调控作用。

miR-369敲除加剧了AD小鼠的认知障碍

miR-369KO/AD小鼠在Morris水迷宫(MWM)测试中的逃避潜伏期显着增加,穿过目标平台的数目显着减少;在Barnes迷宫中,寻找目标的错误次数更多,耗费时间也更长,表明其学习能力显著受损。

Front Aging Neurosci:miRNA参与AD调控新机制

图1 miR-369KO/AD小鼠的行为学表现

miR-369敲除促进AD小鼠的Tau蛋白过度磷酸化和Fyn和SRPK2的上调

miR-369KO/AD小鼠的大脑皮质、海马、小脑和纹状体中的成熟(功能性)miR-369表达完全丧失。尽管MAPT基因(编码tau蛋白)和总tau蛋白表达均未改变,但其大脑皮层组织Ser214和Tyr18位点tau蛋白的磷酸化水平增加。此外,miR-369KO/AD小鼠脑中Fyn和SRPK2的水平均显着增加。

Front Aging Neurosci:miRNA参与AD调控新机制

图2 miR-369KO/AD小鼠p-tau、Fyn和SRPK2表达

miR-369的恢复逆转了miR-369KO/AD小鼠脑中Tau的过度磷酸化以及Fyn和SRPK2的上调

通过向miR-369KO/AD小鼠脑室内注射miR-369质粒,3个月后收集小鼠大脑皮层组织,实时定量PCR结果显示其miR-369的表达明显上调。注射miR-369后,大脑皮层Fyn和SRPK2蛋白的表达水平以及tau蛋白Ser214和Tyr18位点的磷酸化水平降低,总tau蛋白表达未见明显变化。

miR-369靶向Fyn和SRPK2

基于TargetScan网站发现Fyn和SRPK2均可以作为miR-369的靶基因。因此,作者通过转染报告基因构建体在293T细胞中进行了荧光素酶分析。结果表明,miR-369能够靶向结合Fyn和SRPK2并抑制其表达水平。

Front Aging Neurosci:miRNA参与AD调控新机制

图3 萤光素酶测定miR-369的靶基因

总结

Tau蛋白的过度磷酸化是AD的重要发生机制之一,其限制了轴突的正常传递、促使神经原纤维缠结形成,并诱导了神经元细胞的死亡。Fyn是Src家族的非受体酪氨酸激酶,而SRPK2是一种细胞周期调节激酶,二者均已被证明与AD发病过程中tau蛋白的过度磷酸化有关。本研究证实了miR-369的缺失会引起 Fyn和SRPK2活性上调,从而促进tau磷酸化;而提高miR-369水平可能是AD治疗研究的一种潜在选择。

参考文献:

YAO X, XIAN X, FANG M, et al. Loss of miR-369 Promotes Tau Phosphorylation by Targeting the Fyn and Serine/Threonine-Protein Kinase 2 Signaling Pathways in Alzheimer’s Disease Mice [J].


编译作者:乐行僧 (Brainnews创作团队)

校审:Victoria, Simon (Brainnews编辑部)


分享到:


相關文章: