阿爾茨海默病5XFAD小鼠模型尿液中外泌體microRNA的表達(dá)譜分析

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一種難治且不可逆的神經(jīng)退行性疾病，發(fā)病機制尚不明確。因此，在淀粉樣蛋白-β斑塊(Aβ斑塊)沉積之前識別候選生物標(biāo)志物對于早期干預(yù)AD具有重要意義。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所病理平臺課題組的研究人員，通過測定早期AD小鼠模型尿液外泌體中microRNA(miRNA)，尋找可以早期診斷AD的標(biāo)志物。

本文選用Aβ斑塊形成前期的1月齡5XFAD小鼠模型及其同窩對照組，采用生物信息學(xué)的方法，對小鼠尿液中外泌體的miRNA進(jìn)行差異表達(dá)分析。同時，對篩選出的差異表達(dá)基因進(jìn)行了KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析、GO(Gene Ontology)富集分析。差異基因分析結(jié)果顯示存在48個差異表達(dá)miRNA(18個上調(diào)、30個下調(diào))，包括:mmu-miR-27b、mmu-miR-150、mmu-miR-34a-5p、mmumiR-221、mmu-miR-336b-3p、mmu-miR-196b-5p、mmu-miR-339-3p和mmu-miR-721等；GO功能富集分析表明，差異表達(dá)的miRNA主要與負(fù)調(diào)控神經(jīng)元投射和突觸后模相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)過程相關(guān)，并可能與調(diào)控阿爾茨海默病進(jìn)展的特定DNA相結(jié)合影響生理功能，上述結(jié)論通過ddPCR(droplet digital PCR)實驗進(jìn)行驗證。

作者對篩選出的miRNA與進(jìn)行相關(guān)功能蛋白的網(wǎng)絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)線粒體氧化鏈相關(guān)蛋白(細(xì)胞色素c)、凋亡調(diào)節(jié)蛋白(Bcl-2)、自噬和代謝相關(guān)蛋白(Sirt1)、轉(zhuǎn)化生長因子(Tgfb)等功能蛋白與候選miRNA相關(guān)，其中Tgfb蛋白與Aβ的生成相關(guān)。

綜上:5XFAD小鼠模型尿液中外泌體miRNA在Aβ斑塊沉積前存在表達(dá)差異，是潛在的診斷早期AD的非侵襲性生物標(biāo)志物，對于早期干預(yù)AD具有重要意義。

該研究成果發(fā)表于《動物模型與實驗醫(yī)學(xué)(英文)》期刊(Animal Models and Experimental Medicine，2021，3:233－242；https://doi.org/10.1002/ame2.12175)。