脊髓損傷后miR-152表達升高并抑制神經元突起生長.pdf

1、脊髓損傷(SCI,spinal cord injury)是一種由外力造成脊髓側向彎曲、脫臼、旋轉、軸向載荷、過度伸展和過度彎曲等嚴重變形而導致運動功能障礙、癱瘓等病征的常見外傷。SCI是一種高致殘率、愈后差的疾病。全世界脊髓損傷患者約有250萬人。SCI對患者及其家庭在情感、社會生活和經濟上產生巨大影響。脊髓損傷后的病理變化按時間順序分為兩個方面:原發(fā)性損傷(primaryinjury)和繼發(fā)性損傷(secondary injury)。

2、
　　原發(fā)性損傷是由機械性外力直接作用造成的神經組織局部損毀。而繼發(fā)性損傷是指由原發(fā)性損傷引起的一系列有害的病理生理學變化而造成的脊髓再次損傷,如血管梗塞、興奮性毒性、炎癥因子刺激。相對于中度或嚴重原發(fā)性損傷,輕微的損傷引起較小的炎癥和隨后的損傷。原發(fā)性損傷很大程度決定了患者神經病學的等級。所以,治療SCI的策略關注于對抗級聯(lián)發(fā)生的無數(shù)的繼發(fā)性損傷因素,如刺激軸突再生、阻止自發(fā)持續(xù)的神經退化和增加新生神經元和膠質細胞以填補損傷區(qū)并

3、整合進存活神經組織。原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷導致了脊髓內神經纖維和細胞間聯(lián)系的破壞,干擾了損傷區(qū)兩側脊髓的聯(lián)系和正常機體傳入和傳出信息的傳遞。所以,增加殘存神經突起再生以修復損傷區(qū)兩側之間的纖維聯(lián)系,則能改善感覺和運動等信息的整合和傳遞,促進脊髓損傷后其相關功能的恢復。中樞神經系統(tǒng)的神經元軸突損傷后再生能力有限,而外周神經系統(tǒng)的神經元能夠很大程度的再生并重新與外周靶形成新的突觸聯(lián)系。這說明神經元再生軸突的能力很大程度上依賴于其所在的神經系

4、統(tǒng)或發(fā)育階段。盡管存在諸多抑制軸突生長的外界因素(如Nogo),但是神經元自發(fā)的再生軸突的能力是一個非常重要的內在因素。CNS和PNS神經元自發(fā)的樹突和軸突再生能力的差異在分子水平表現(xiàn)為突起再生相關基因的表達調控的差異。microRNA是一類非編碼的短小RNA,通過與靶基因3’UTR結合在轉錄后水平對其靶基因表達進行負調控。所以,一個miRNA可能參與調控了多個靶基因的表達。通過對SCI后總miRNA的芯片檢測,我們發(fā)現(xiàn)多個miRNA的

5、表達水平發(fā)生明顯變化,其中miR-152的表達水平發(fā)生上調。實時定量PCR也顯示SCI后miR-152表達升高。原位雜交實驗證實miR-152主要表達于脊髓灰質內。對體外培養(yǎng)皮層神經元施予缺氧損傷、谷氨酸刺激、炎性刺激和機械劃傷刺激,我們發(fā)現(xiàn)炎性和劃傷刺激使神經元miR-152表達上調。在神經元內過表達miR-152的神經元中,MAP2、Tau和GAP-43蛋白的表達下調,神經元突起的生長受到抑制。通過Targetscan進行miR-1

6、52靶基因分析預測,我們關注了可能參與調節(jié)神經元突起生長的幾個靶基因,其中包括Naa15基因。雙熒光素酶檢測證實Naa15是miR-152的靶基因之一。Naa15,與Naa10(Ard1)構成N-α乙酰轉移酶全酶。Naa10調控了腦α-tubulin的乙酰化,而α-tubulin的乙?；c微管的穩(wěn)定性密切相關。N端乙?；D移酶發(fā)揮調節(jié)樹突生長的功能需要Naa10和Naa15表達水平之間的平衡。miR-152抑制了Naa15的表達,繼而抑