Frontiers MiR-409-5p як регулятор росту невритів регулюється в APPPS1 Мишача модель

Нейродегенерація

Редаговано
ЧЕН-СІН ГУН

Інститут фундаментальних досліджень з обмеженими можливостями розвитку (IBR), США

Переглянуто
Гаді Турджеман

Університет Аріель, Ізраїль

Бінкай Чи

Гарвардська медична школа, США

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

росту

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Ключова лабораторія нейронної структурної біології Шеньчженьського науково-дослідного інституту Шеньчженьського Пекінського університету - Медичний центр Науково-технічного університету Гонконгу, Шеньчжень, Китай
  • 2 Ключова лабораторія трансляційної медицини дерматології Шеньчжень, Біомедичний науково-дослідний інститут, Пекінський університет Шеньчжень - Медичний центр Науково-технічного університету Гонконгу, Шеньчжень, Китай
  • 3 Департамент дерматології, лікарня Пекінського університету, Шеньчжень, Шеньчжень, Китай
  • 4 Відділ наук про життя, Гонконгський університет науки і техніки, Гонконг, Китай

Вступ

Хвороба Альцгеймера (АД) є найпоширенішою причиною деменції у людей похилого віку. Це незворотний нейродегенеративний розлад, що має ознаки старечих бляшок, нейрофібрилярних клубків (NFT) та нейрональних втрат (Barker et al., 2002; Vinters, 2015). Клінічні симптоми АД включають втрату недавньої пам’яті, помилкове судження, зміни особистості та поступову втрату міркувань (Робакіс, 2011). Незважаючи на те, що він був широко досліджений, точний патогенез БА ще не з’ясований.

МікроРНК (miRs) - це дволанцюгові РНК, які відіграють регуляторну роль у експресії білка (Iwakawa and Tomari, 2015). Експресія білка, регульована miRs, відіграє важливу роль у патогенезі АД, і miRs можуть бути більш чутливим підходом для виявлення та управління АД (Basavaraju and de Lencastre, 2016; Gupta et al., 2017; Reddy et al., 2017 ). Аномалії цитоскелета та синаптичні порушення типові для стресу, спричиненого амілоїдом β (Aβ) (Bamburg and Bernstein, 2016). МіР мають здатність регулювати зміни цитоскелета при багатьох захворюваннях, особливо ракових (Gross, 2013; Kanakkanthara and Miller, 2013; Zhang et al., 2019).

Цитоскелет відіграє життєво важливу роль у підтримці нервової системи у дорослому віці. Зміни нейрофіламентів та білків, пов’язаних з мікротрубочками, пов’язані з різноманітними нейродегенеративними захворюваннями (Bettencourt da Cruz et al., 2005). На ранніх стадіях БА було відомо, що цитоскелет порушується в нейронах. Білок тау гіперфосфорильований при БА, що призводить до утворення клубків та аномального складання мікротрубочок (Lindwall and Cole, 1984; Alonso et al., 1996). Окрім тау, багато інших білків, що беруть участь у регуляції цитоскелету, можуть бути пов'язані з патогенезом АД (Bamburg and Bernstein, 2016; Brandt and Bakota, 2017). Наші попередні дослідження також показали, що мікроРНК, що регулюють розростання нейритів, також беруть участь у порушенні β-нейронів (Ye et al., 2015; Fan et al., 2016). Повна секвенція транскриптомів показала, що деякі пов'язані з цитоскелетом білки підвищували регуляцію в корах подвійних трансгенних мишей APPswe/PS1ΔE9 (миші APP/PS1) у порівнянні з контрольними мишами, що відповідають віку (база даних NCBI GEO: GSE87550), включаючи сімейство RAS-подібних 12 (Rasl12), плекстрин (Plek) та зв’язуючий білок 2 синдекана (Sdcbp2). Плек може спричинити реорганізацію цитоскелета через залежний від расу шлях (Ma and Abrams, 1999; Baig et al., 2009). Члени сім'ї Синдеканів, спільно з Sdcbp2 (Syndecan Binding Protein 2, Syntenin2), можуть опосередковувати апоЕ-залежний невритовий ріст, взаємодіючи з ниткою актину (Zimmermann et al., 2005; Kim et al., 2014).

У цьому дослідженні ми досліджуємо роль miR-409-5p у регуляції розвитку невритів, націлюючись на Plek, що може сприяти синаптичній недостатності та когнітивній дисфункції при AD.

Матеріали і методи

Реагенти

Кроличі поліклональні антитіла проти Plek (12506-1-AP) та SDCBP2 (10407-1-AP) були від компанії ProteinTech. Кроличі поліклональні антитіла проти α-тубуліну (№2144) були отримані від Cell Signaling Technologies. Мишачі моноклональні антитіла проти β-тубуліну III (T8575), вторинні антитіла IgG проти корів кролика (A9169) та Aβ1–42 (03111) були від Sigma. Міміки або інгібітори miR-409-5p були синтезовані компанією RiboBio.

Плазмідна конструкція

Фрагменти 3'UTR миші Plek та Sdcbp2 ампліфікували за допомогою ПЛР з бібліотеки кДНК миші. ПЛР-амплікон клонували у вектор psiCHECK2 між Кхоя і НіI сайти, що використовують одношаговий набір для клонування ClonExpress ® II (Vazyme). Для аналізу активності люциферази ми ввели мутації на кожному сайті зв'язування miR-409-5p miR шляхом перекриття ПЛР. КДНК миші Plek ампліфікували за допомогою ПЛР і клонували у вектор PTGFP (модифікований вектор у формі pEGFP-C1) за допомогою Кхоя і ЕкоСайти РІ. Всі послідовності праймерів показані в таблиці 1. Послідовності всіх конструкцій підтверджені секвенуванням ДНК.

Таблиця 1. Послідовності синтезованих miR імітують/інгібують або siRNA.

Тварини

Подвійні трансгенні миші APPswe/PS1ΔE9 містили два мутовані гени людини, APP695 зі шведською мутацією K595N/M596L та пресенілін1 без екзону9 (PS1ΔE9). Миші спочатку надходили з лабораторії Джексона (Borchelt et al., 1996) і купувались у Модельному дослідницькому центрі тварин Нанкінського університету (Нанкін, Китай). Експериментальний протокол, затверджений Комітетом з етики експериментів на тваринах, Університет Шеньчжень-Пекін-Медичний центр Науково-технічного університету Гонконгу (SPHMC) (номер протоколу 2011-004), проводився, як описано раніше (Wan et al. ., 2010).