脊髓損傷后miR-152表達(dá)升高并抑制神經(jīng)元突起生長(zhǎng).pdf

1、脊髓損傷(SCI,spinal cord injury)是一種由外力造成脊髓側(cè)向彎曲、脫臼、旋轉(zhuǎn)、軸向載荷、過(guò)度伸展和過(guò)度彎曲等嚴(yán)重變形而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能障礙、癱瘓等病征的常見(jiàn)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(wàn)人。SCI對(duì)患者及其家庭在情感、社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生巨大影響。脊髓損傷后的病理變化按時(shí)間順序分為兩個(gè)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(jī)械性外力直接作用造成的神經(jīng)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(xué)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(duì)于中度或嚴(yán)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(jīng)病學(xué)的等級(jí)。所以,治療SCI的策略關(guān)注于對(duì)抗級(jí)聯(lián)發(fā)生的無(wú)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(jīng)退化和增加新生神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞以填補(bǔ)損傷區(qū)并

3、整合進(jìn)存活神經(jīng)組織。原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷導(dǎo)致了脊髓內(nèi)神經(jīng)纖維和細(xì)胞間聯(lián)系的破壞,干擾了損傷區(qū)兩側(cè)脊髓的聯(lián)系和正常機(jī)體傳入和傳出信息的傳遞。所以,增加殘存神經(jīng)突起再生以修復(fù)損傷區(qū)兩側(cè)之間的纖維聯(lián)系,則能改善感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)等信息的整合和傳遞,促進(jìn)脊髓損傷后其相關(guān)功能的恢復(fù)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元軸突損傷后再生能力有限,而外周神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)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(shuō)明神經(jīng)元再生軸突的能力很大程度上依賴于其所在的神經(jīng)系

4、統(tǒng)或發(fā)育階段。盡管存在諸多抑制軸突生長(zhǎng)的外界因素(如Nogo),但是神經(jīng)元自發(fā)的再生軸突的能力是一個(gè)非常重要的內(nèi)在因素。CNS和PNS神經(jīng)元自發(fā)的樹(shù)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(guān)基因的表達(dá)調(diào)控的差異。microRNA是一類(lèi)非編碼的短小RNA,通過(guò)與靶基因3’UTR結(jié)合在轉(zhuǎn)錄后水平對(duì)其靶基因表達(dá)進(jìn)行負(fù)調(diào)控。所以,一個(gè)miRNA可能參與調(diào)控了多個(gè)靶基因的表達(dá)。通過(guò)對(duì)SCI后總miRNA的芯片檢測(cè),我們發(fā)現(xiàn)多個(gè)miRNA的

5、表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,其中miR-152的表達(dá)水平發(fā)生上調(diào)。實(shí)時(shí)定量PCR也顯示SCI后miR-152表達(dá)升高。原位雜交實(shí)驗(yàn)證實(shí)miR-152主要表達(dá)于脊髓灰質(zhì)內(nèi)。對(duì)體外培養(yǎng)皮層神經(jīng)元施予缺氧損傷、谷氨酸刺激、炎性刺激和機(jī)械劃傷刺激,我們發(fā)現(xiàn)炎性和劃傷刺激使神經(jīng)元miR-152表達(dá)上調(diào)。在神經(jīng)元內(nèi)過(guò)表達(dá)miR-152的神經(jīng)元中,MAP2、Tau和GAP-43蛋白的表達(dá)下調(diào),神經(jīng)元突起的生長(zhǎng)受到抑制。通過(guò)Targetscan進(jìn)行miR-1

6、52靶基因分析預(yù)測(cè),我們關(guān)注了可能參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)的幾個(gè)靶基因,其中包括Naa15基因。雙熒光素酶檢測(cè)證實(shí)Naa15是miR-152的靶基因之一。Naa15,與Naa10(Ard1)構(gòu)成N-α乙酰轉(zhuǎn)移酶全酶。Naa10調(diào)控了腦α-tubulin的乙?；?而α-tubulin的乙酰化與微管的穩(wěn)定性密切相關(guān)。N端乙?；D(zhuǎn)移酶發(fā)揮調(diào)節(jié)樹(shù)突生長(zhǎng)的功能需要Naa10和Naa15表達(dá)水平之間的平衡。miR-152抑制了Naa15的表達(dá),繼而抑