荷兰神经科学研究所和VIB-KU鲁汶脑与疾病研究中心的一项新研究表明,一种名为microRNA-132的非常小的分子可以对不同的脑细胞产生重大影响,并可能在阿尔茨海默病中发挥作用。
RNA是一种分子,与DNA一样,由一系列相互连接的构件组成。长期以来,人们认为RNA仅充当DNA的信使和副本,使DNA能够转化为蛋白质。然而,也有不编码蛋白质的RNA片段。微小RNA是这些非编码RNA分子的一个例子。
尽管体积小,但它们有一个主要功能:它们可以与RNA结合,从而影响基因和蛋白质的表达。在许多不同的疾病中,包括阿尔茨海默氏症,microRNAs通常失调。
阿尔茨海默病患者经常表现出microRNA谱的破坏和改变,尤其是microRNA-132的显着减少。但这种分子真的在疾病中发挥作用,还是这种减少只是巧合?先前对小鼠模型的研究表明,增加microRNA-132水平会导致新脑细胞的产生并改善小鼠的记忆力。
虽然许多研究人员认为蛋白质淀粉样蛋白是阿尔茨海默病的主要原因,但另一种称为tau的蛋白质和炎症似乎也起着重要作用。MicroRNA-132已显示出对小鼠淀粉样蛋白和tau病理的积极影响。然而,确切的机制仍然未知。
microRNA-132在不同细胞类型中的作用
研究人员HannahWalgrave、AmberPenning、SarahSnoeck、GiorgiaTosoni及其由EvgeniaSalta领导的团队(与比利时KULeuven-VIB的BartDestrooper小组合作)研究了microRNA-132在不同细胞类型中的作用.他们通过增加和减少它们来操纵小鼠模型中microRNA-132的水平。随后,他们使用一种称为单细胞RNA测序的特殊技术来检查大脑中每种细胞类型发生变化的基因。
AmberPenning说:“一个microRNA可以有许多靶标,这使得它们对具有多种病理学方面的疾病很有趣。然而,这也使它们的研究具有挑战性,因为你如何找到这些靶标?我们知道microRNA-132在神经元,但令人惊讶的是,我们发现这种microRNA也在小胶质细胞(大脑的免疫细胞)中发挥作用。这在阿尔茨海默氏症的病例中很有趣,因为我们相经炎症起着重要作用。”
细胞状态的变化
“当我们增加这些小胶质细胞中的microRNA-132时,我们观察到从疾病相关状态转变为更平衡的稳态状态。我们在小鼠大脑和人类细胞系中都看到了这种结果。但是,这种变化是积极的还是消极的需要通过后续实验进一步调查。”
“有不同的理论表明,这种与疾病相关的状态最初可能有助于疾病早期的细胞清除,但后来变得过度,导致健康细胞死亡。我们仍然需要确定它对细胞的有益程度变得更加稳态。因此,我们在得出结论时需要谨慎。”
“这项研究最重要的方面是证明microRNA-132也在小胶质细胞中发挥作用并可以影响神经炎症。下一步是检查在阿尔茨海默氏症小鼠模型中增加神经元和小胶质细胞中的microRNA-132是否有任何实际效果。这同样适用于我们使用的人类细胞系。在这项研究中,我们只使用了健康的对照细胞系,但我们将在阿尔茨海默氏症细胞系中进行进一步测试,看看是否有任何影响。”
最终目标
“最终目标是增加阿尔茨海默氏症患者的microRNA-132作为治疗策略。目前,我们正在阿尔茨海默氏症小鼠中使用病毒(含有microRNA),可以通过静脉直接注射到静脉中。这使得最终更容易将这一策略转化为临床,因为我们正在使用一种理论上也可以注射到手臂中的病毒。”
“除了阿尔茨海默氏症,还有其他神经退行性疾病表现出相同microRNA的减少。因此,这些结果也可能与其他疾病状况有关。”
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