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    南京醫科大學肖明、盛呈雨和黃璜課題組揭示miR-124通過抑制內側前額葉皮質中的髓鞘形成來調節早期分離誘導的社交異常

    日期:2022-09-28 13:25
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    摘要: 自閉癥譜系障礙(ASD)患者通常會經歷嚴重的社會孤立,這可能會對他們的大腦發育造成繼發性**影響。miRNA是與大腦發育和神經障礙有關的非編碼調節性小RNA。過去研究發現ASD患者血清中多種miRNA水平異常,而miR-124在人腦中含量*豐富,是調節神經元命運走向的關鍵分子,因其在神經發育,神經精神病和神經退行性**中的重要作用而受到關注。 2022年9月4日,南京醫科大學肖明、盛呈雨和黃璜課題組在Cellular and Molecular Life Sciences發文揭示了miR-124通過抑制內側前額葉皮質中的髓鞘形成來調節早期分離誘導...

    自閉癥譜系障礙(ASD)患者通常會經歷嚴重的社會孤立,這可能會對他們的大腦發育造成繼發性**影響。miRNA是與大腦發育和神經障礙有關的非編碼調節性小RNA。過去研究發現ASD患者血清中多種miRNA水平異常,而miR-124在人腦中含量*豐富,是調節神經元命運走向的關鍵分子,因其在神經發育,神經精神病和神經退行性**中的重要作用而受到關注。


    2022年9月4日,南京醫科大學肖、盛呈雨和黃璜課題組在Cellular and Molecular Life Sciences發文揭示了miR-124通過抑制內側前額葉皮質中的髓鞘形成來調節早期分離誘導的社交異常。


    首先,課題組用qPCR發現在28個自閉癥男孩中多種miRNA的水平上調,為了確定這些miRNA的改變是否與早期社交隔離(SI應激有關,課題組3周齡斷奶小鼠(P21)單獨飼養3周(即SI小鼠),三箱社交結果顯示SI小鼠表現出社交障礙和社交新穎性缺陷,而qPCR結果同樣顯示其多種miRNA水平上調??紤]到miR-124在神經**中的重要作用,課題組由此選其為研究對象,并以FISH探針對與社交缺陷和ASD發病相關的幾個腦區的miR-124水平進行檢測,發現mPFC中miR-124水平顯著升高,隨后的qPCR分析進一步證實了這一點。這些結果提示miR-124可能參與了SI誘發的社會異常的發展。

    隨后,課題組使用miRNA海綿抑制雙側mPFC的miR-124表達,并發現SI小鼠在三箱社交**階段和**階段對陌生鼠的探索時間顯著增加,即抑制miR-124的表達能緩解SI小鼠的社交障礙和社交新穎性缺陷。高架十字迷宮、Y迷宮、曠場及條件性恐懼測試結果表明抑制miR-124不影響SI小鼠的焦慮樣行為和空間、恐懼記憶缺陷。隨后的電鏡和WB結果顯示:SI小鼠髓鞘g比值升高,少突膠質細胞成熟受損,異染色質面積減少,即髓鞘厚度減少;而抑制miR-124的表達能逆轉上述缺陷。


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    為了研究miR-124是否直接調節少突膠質細胞的發育,課題組使用RNA FISH探針對培養的原代小鼠神經元和OL(少突膠質細胞)進行檢測,發現miR-124信號在MAP2+、 Tuj1+、 O4+、MBP+miR-219+OL神經元中均有表達,然而,對SI小鼠的檢測結果顯示其miR-124+多表達少突膠質前體細胞(oligodendrocyte precursor cells-OPCs)的標記物,這表明社交隔離損害了OPCs的分化能力。此外,在SI小鼠的mPFC中,PDGFRα+,O4+CC1+細胞中miR-124+細胞的比例均升高,而在NeuN+神經元中則保持不變。這些結果表明,社交隔離可能特異性地引起少突膠質細胞中miR-124的升高。隨后課題組miRNA海綿特異性抑制mPFC的少突膠質細胞,發現同樣能**SI小鼠的社交缺陷并逆轉其髓鞘發生缺陷。

    為了研究miR-124如何調控OLs的發育,課題組將原代OPCs分化為OLs,然后轉染miR-124模擬物,并發現髓鞘堿性蛋白(MBP)表達顯著降低。然而,miR-124抑制劑并沒有改變這種現象。這些數據表明,OL發育不需要miR-124,但其異常升高的表達可能會阻止OL發育過程。

    那么miR-124是通過影響何種下游分子影響OL發育的呢?

    課題組通過**染色、qPCR、WB等手段發現Nr4a1(一種配體非依賴性核受體)在SI小鼠中下調而在miRNA海綿抑制的SI小鼠中恢復。提示其可能是miR-124的下游受體。進一步的體外細胞培養實驗顯示miR-124模擬物能顯著降低HEK293細胞中Nr4a1的熒光信號,而qPCRWB實驗也顯示miR-124模擬物顯著降低了Nr4a1的表達水平,這些數據表明Nr4a1miR-124的直接靶標。而隨后的**染色結果顯示:降低培養的OL中的Nr4a1表達導致MBP表達降低,而Nr4a1過表達成功逆轉了miR-124上調引起的OLs成熟缺陷,表明Nr4a1是miR-124調控OLs發育的關鍵下游因子。而隨后的實驗表明mPFC中過表達Nr4a1可改善SI小鼠的社交障礙,并改善髓鞘形成。

    總的來說,本文揭示了miR-124/NR4A1信號通路通過抑制mPFC中的OLs發育和髓鞘形成誘發小鼠的社會行為異常。研究暗示在針對miR-124或Nr4a1的**開發過程中應考慮細胞特異性,因為增強miR-124功能或阻斷Nr4a1活性的**可能通過抑制少突膠質細胞發育而產生或加劇對社會行為的不必要影響。


    文章來源 https://doi.org/10.1007/S00018-022-04533-6




    滬公網安備 31011202007432號

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