Frontierele MiR-409-5p ca regulator al creșterii neuritei sunt reglementate în jos în modelul murin APPPS1

Neurodegenerare

Editat de
CHENG-XIN GONG

Institutul de cercetare de bază în dizabilitățile de dezvoltare (IBR), Statele Unite

Revizuite de
Gadi Turgeman

Universitatea Ariel, Israel

Binkai Chi

Harvard Medical School, Statele Unite ale AmericiiΑ

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

regulator

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Laborator cheie Shenzhen pentru biologie structurală neuronală, Institutul de cercetare biomedicală, Universitatea Shenzhen Peking - Centrul medical al Universității de Știință și Tehnologie din Hong Kong, Shenzhen, China
  • 2 Laboratorul cheie din Shenzhen pentru medicina translațională a dermatologiei, Institutul de cercetare biomedicală, Universitatea Shenzhen Peking - Centrul medical al Universității de Știință și Tehnologie din Hong Kong, Shenzhen, China
  • 3 Departamentul de dermatologie, Universitatea din Beijing Spitalul Shenzhen, Shenzhen, China
  • 4 Divizia de Științe ale Vieții, Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong, Hong Kong, China

Introducere

Boala Alzheimer (AD) este cea mai frecventă cauză de demență la vârstnici. Este o tulburare neurodegenerativă ireversibilă, cu semnele distinctive ale plăcilor senile, încurcăturilor neurofibrilare (NFT) și pierderii neuronale (Barker și colab., 2002; Vinters, 2015). Simptomele clinice ale AD includ pierderea recentă a memoriei, judecata defectuoasă, modificările personalității și pierderea progresivă a puterii de raționament (Robakis, 2011). Deși a fost explorată pe scară largă, patogeneza exactă a AD rămâne de elucidat.

MicroARN-urile (miR-urile) sunt ARN-uri dublu catenare care joacă roluri de reglementare în exprimarea proteinelor (Iwakawa și Tomari, 2015). Expresia proteinelor reglementate de miR joacă un rol important în patogeneza AD, iar miR-urile au potențialul de a fi o abordare mai sensibilă pentru detectarea și gestionarea AD (Basavaraju și de Lencastre, 2016; Gupta și colab., 2017; Reddy și colab., 2017). Anomaliile cito-scheletice și afectarea sinaptică sunt tipice în stresul indus de β (Aβ) amiloid (Bamburg și Bernstein, 2016). MiR-urile au capacitatea de a regla modificările cito-scheletice în multe boli, în special cancerele (Gross, 2013; Kanakkanthara și Miller, 2013; Zhang și colab., 2019).

Citoscheletul joacă un rol vital în menținerea sistemului nervos până la vârsta adultă. Modificările neurofilamentelor și ale proteinelor asociate microtubulilor au fost legate de o varietate de boli neurodegenerative (Bettencourt și Cruz și colab., 2005). În stadiile incipiente ale AD, s-a știut că citoscheletul este perturbat în neuroni. Proteina Tau este hiperfosforilată în AD, ceea ce duce la formarea de încurcături și la asamblarea anormală a microtubulilor (Lindwall și Cole, 1984; Alonso și colab., 1996). Pe lângă tau, multe alte proteine ​​implicate în reglarea citoscheletului ar putea fi legate de patogeneza AD (Bamburg și Bernstein, 2016; Brandt și Bakota, 2017). Studiile noastre anterioare au arătat, de asemenea, că miARN-urile care au reglementat creșterea neuritei au fost, de asemenea, implicate în afectarea neuronală indusă de Aβ (Ye și colab., 2015; Fan și colab., 2016). Întreaga secvențiere a transcriptomului a arătat că unele proteine ​​asociate cu citoscheletul au fost reglate în sus în cortexele șoarecilor transgenici APPswe/PS1ΔE9 (șoareci APP/PS1) comparativ cu șoarecii martori de vârstă (baza de date NCBI GEO: GSE87550), inclusiv familia asemănătoare RAS (Rasl12), pleckstrin (Plek) și proteina de legare sindecan 2 (Sdcbp2). Plek ar putea induce reorganizarea cito-scheletului prin intermediul o cale dependentă de rasă (Ma și Abrams, 1999; Baig și colab., 2009). Membrii familiei Syndecan, în concordanță cu Sdcbp2 (Syndecan Binding Protein 2, Syntenin2), pot intermedia creșterea neuritei dependente de apoE prin interacțiunea cu filamentul de actină (Zimmermann și colab., 2005; Kim și colab., 2014).

În acest studiu, investigăm rolul miR-409-5p în reglarea creșterii neuritei, vizând Plek, care poate contribui la eșecul sinaptic și disfuncția cognitivă în AD.

Materiale și metode

Reactivi

Anticorpii policlonali de iepure împotriva Plek (12506-1-AP) și SDCBP2 (10407-1-AP) provin de la ProteinTech Company. Anticorpul policlonal de iepure împotriva α-tubulinei (# 2144) a fost de la Cell Signaling Technologies. Anticorpul monoclonal de șoarece împotriva β-tubulinei III (T8575), anticorpul secundar IgG anti-iepure de capră (A9169) și Aβ1-42 (03111) au fost de la Sigma. Imitatorii sau inhibitorii miR-409-5p au fost sintetizați de RiboBio Company.

Construcția plasmidei

Fragmentele 3'UTR de Plek și Sdcbp2 de șoarece au fost amplificate prin PCR dintr-o bibliotecă de ADNc de șoarece. Ampliconul PCR a fost donat în vectorul psiCHECK2 între Xhoeu si NuSite-uri I folosind un kit de clonare cu un singur pas ClonExpress ® II (Vazyme). Pentru analiza activității luciferazei, am introdus mutații pe fiecare sit de legare miR-409-5p miR prin suprapunere PCR. ADNc-ul Plek al mouse-ului a fost amplificat prin PCR și donat în vectorul PTGFP (o formă vectorială modificată pEGFP-C1) de Xhoeu si EcoSite-uri RI. Toate secvențele de exemplu au fost prezentate în Tabelul 1. Secvențele tuturor constructelor au fost confirmate prin secvențierea ADN-ului.

tabelul 1. Secvențe de mimici/inhibitori miR sintetizați sau siARN.

Animale

Șoarecii transgenici dubli APPswe/PS1ΔE9 conțineau două gene umane mutante, APP695 cu mutație suedeză K595N/M596L și Presenilin1 fără exon9 (PS1ΔE9). Șoarecii au provenit inițial de la Laboratorul Jackson (Borchelt și colab., 1996) și au fost achiziționați de la Centrul de Cercetare Animal Model al Universității Nanjing (Nanjing, China). Protocolul experimental, aprobat de Comitetul pentru etica experimentelor pe animale, Universitatea Shenzhen-Peking-Centrul Medical al Universității de Știință și Tehnologie din Hong Kong (SPHMC) (numărul de protocol 2011-004), a fost realizat așa cum a fost descris anterior (Wan și colab. ., 2010).