mir-34a基因在腦中時(shí)空表達(dá)特征及其功能研究.pdf

1、小分子RNA在腦內(nèi)含量豐富?，F(xiàn)有研究表明這些非編碼小RNA與腦的發(fā)生、發(fā)育及腦疾患相關(guān),然而他們在神經(jīng)元老化和神經(jīng)退行性疾病中的作用機(jī)制有待揭示。本論文從研究恒河猴腦microRNA時(shí)空表達(dá)特征入手,發(fā)現(xiàn)mir-34a呈年齡相關(guān)性表達(dá)。在此基礎(chǔ)上,我們驗(yàn)證了多個(gè)mir-34a作用靶標(biāo),并發(fā)現(xiàn)過表達(dá)mir-34a引起神經(jīng)元凋亡的現(xiàn)象。尤為重要的是,本研究進(jìn)一步探討了mir-34a在AD的發(fā)病中的可能機(jī)制以及mir-34a在腦腫瘤發(fā)生過程中

2、的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制。 第一部分,mir-34a轉(zhuǎn)錄本在腦內(nèi)的表達(dá)特性。我們證明,mir-34a在恒河猴腦內(nèi)隨著年齡老化而表達(dá)增加,這一表達(dá)特性在芯片和Northern Blotting中具有-致性。相同的表達(dá)趨勢也存在于大鼠胚胎腦皮層原代培養(yǎng)神經(jīng)元中,且mir-34a高表達(dá)主要集中在皮層顆粒細(xì)胞和錐體神經(jīng)元(Ⅱ/Ⅲ層)。聯(lián)合免疫熒光檢測發(fā)現(xiàn),mir-34a主要在神經(jīng)元胞體表達(dá)。mir-34a在腦內(nèi)的時(shí)空表達(dá)提示其與腦功能休戚相關(guān)。

3、 第二部分,mir-34a靶標(biāo)的預(yù)測。利用我們自主開發(fā)的軟件KeyTar進(jìn)行mir-34a保守作用位點(diǎn)的預(yù)測。KeyTar中所采用的新算法大幅度地提高了miRNA靶標(biāo)預(yù)測的準(zhǔn)確性(結(jié)果未發(fā)表)。結(jié)合分析mir-34a在生理和病理情況下的表達(dá)特性,BCL-6,FoxP1,Notch1,R-Ras和CCND1被預(yù)測為是mir-34a的靶標(biāo)。 第三部分,過表達(dá)mir-34a誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡的可能機(jī)制?；谏鲜鲅芯?我們進(jìn)一步用原代

4、培養(yǎng)神經(jīng)元來研究mir-34a的功能。MTT實(shí)驗(yàn)表明,過表達(dá)mir-34a可以影響神經(jīng)元的存活。采用檢測caspase-3活性體的方法進(jìn)一步驗(yàn)證,過表達(dá)mir-34a可以引發(fā)神經(jīng)元凋亡。通過mir-34a靶標(biāo)鑒定,我們發(fā)現(xiàn)其過表達(dá)誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡的機(jī)制可能與其抑制BCL-6的翻譯有關(guān)。業(yè)已表明,BCL-6系-轉(zhuǎn)錄抑制因子,其可抑制p53的生成。我們的研究結(jié)果提示mir-34a可能在神經(jīng)元發(fā)育和老化中具有重要作用。 第四部分,mir

5、-34a參與AD病理過程的可能機(jī)制。在該項(xiàng)研究中,我們發(fā)現(xiàn)mir-34a在阿爾茨海默氏病模型小鼠腦中和人阿爾茨海默氏病腦中表達(dá)失調(diào)。同時(shí),我們驗(yàn)證了FoxP1和Notch1系mir-34a作用靶標(biāo)。進(jìn)一步研究表明,AD神經(jīng)元中mir-34a表達(dá)呈下調(diào)趨勢,而FoxP1和Notch1則表達(dá)升高。已有的研究表明,Notch1,CCND1及CDC25a在神經(jīng)元中的表達(dá)失調(diào)與阿爾茨海默氏病的發(fā)生有關(guān),我們的研究結(jié)果表明FoxP1也與阿爾茨海默氏

6、病的發(fā)生相關(guān),mir-34a因調(diào)控這些細(xì)胞周期相關(guān)因子而參與了阿爾茨海默氏病的病理過程。因此,我們的研究為揭示miRNA轉(zhuǎn)錄與神經(jīng)退行性病癥之間的關(guān)系提供了有價(jià)值的線索。第五部分mir-34a抑制R-Ras引起腦腫瘤細(xì)胞凋亡的研究。新近研究表明,p53通過調(diào)控mir-34a表達(dá)對多種腫瘤具有抑制作用。在該部分研究中,我們首先對mir-34a在不同物種體內(nèi)的時(shí)空表達(dá)情況進(jìn)行了檢定。其次,我們采用RNA印跡和ISH發(fā)現(xiàn)mir-34a在腦膠質(zhì)

7、瘤及神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步的研究表明,mir-34a可以通過對R-Ras的轉(zhuǎn)錄后翻譯起抑制作用,并且mir-34a導(dǎo)致的腦腫瘤細(xì)胞凋亡可能與其作用于R-Ras有關(guān)。我們的這一研究結(jié)果首先發(fā)現(xiàn)了mir-34a具有調(diào)控R-Ras通路的作用,為mir-34a成為治療腦腫瘤的靶標(biāo)提供可能性。 綜上所述,我們的工作在于探討mir-34a參與腦老化過程與腦腫瘤形成的分子機(jī)制。本研究論文已在三個(gè)方面得到了初步結(jié)論,即呈年齡梯度變化