miR-132-3P和miR-146-5P作为血清生物学标志物评价帕金森病早期运动症状的研究

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目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种年龄相关的主要影响患者运动功能的神经退行性疾病。许多miRNAs在PD中表达失调并参与PD的发病机理或疾病进展。但是,没有确定的标志物可用于PD的早期检测。本研究旨在阐明潜在的两种miRNA(miR-132-3p,miR-146-5p)作为PD早期诊断的新标记。方法:在本研究中,通过实时定量逆转录聚合酶链反应测量了 82名PD患者和44名健康志愿者的血清样本中miR-132-3p和miR-146-5p的表达水平。此外,分析了异常的miRNA和Braak分段、统一帕金森病评定量表(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale,UPDRS)的第五部分(UPDRS-V,改良 Hoehn-Yahr分级)以及UPDRS-Ⅲ的第三部分的之间的相关性。随后,评估了来自健康志愿者和来自PD患者的miR-132-3p和miR-146-5p的受试者工作特征(Receiver-Operating Characteristic,ROC)曲线结果。利用生物信息学分析来确定 miR-132-3p和miR-146a-5p在PD中的潜在下游靶点。采用双荧光实验来验证竞争性内源性RNA(ceRNAs)之间是否存在结合位点。结果:相对于健康志愿者,PD患者血清样品中的miR-132-3p和miR-146a-5p表达显著降低。而且,与轻度PD患者相比,重度PD患者中miR-132-3p和miR-146a-5p的表达显著降低。同时,miR-132-3p和miR-146-5p的表达与PD病人的 Braak 分期负相关(r=-0.45,P<0.0001;r=-0 51,P<0.0001),与 UPDRS-Ⅲ负相关(r=-0.55,P<0.0001;r=-0.51,P<0.0001)和 UPDRS-V 分数负相关(r=-0.46,P<0.0001;r=-0.45,P<0.0001)。miR-132-3p和miR-146a-5P区分PD病人和健康组的曲线(AUC)下积分面积是:0.7325(95%CI=0.6400-0.8251)和0.7295(95%CI=0.3658-0.8232)。此外,ROC miR-132-3p和miR-146a-5p区分重度PD患者与轻度PD患者的AUC结果分别为0.8175(95%CI=0.7229-0.9121)和 0.7921(95%CI=0.6937-0.8905)。实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)表明,miR-132-3p和miR-146a-5p在PD细胞和小鼠模型中表达减少,而其靶点 NFAT5(nuclear factor of activated T cells 5,活化 T 细胞核因子 5)表达增加。此外,CCK-8(cell counting kit 8,细胞计数试剂)实验、EdU(5-Ethynyl-2’-deoxyuridine,5-乙炔基-2’-脱氧尿苷)和流式细胞分析表明,miR-132-3p和miR-146a-5p的过表达显著增加了 PD细胞的增殖,减少了 PD细胞的凋亡。与此同时,miR-132-3p和miR-146a-5p过表达对PD细胞的神经保护作用可被过表达NFAT5所逆转。此外,体内实验结果表明,miR-132-3p和miR-146a-5p的过表达,增加了 TH阳性细胞的数量,α-synuclein阳性细胞的数量减少,同时降低了DA神经元中的凋亡率。我们的研究证实,miR-132-3p和miR-146a-5p通过调节NFAT5,以ceRNA依赖的方式缓解PD进展,并进一步明确了 miR-132-3p和miR-146a-5p在PD中的作用。结论:miR-132-3p和miR-146a-5p在PD患者血清,体内和体外模型中均显著低表达,可用作早期诊断帕金森病的有前途的生物标志物。miR-132-3p和miR-146-5p通过竞争性结合NFAT5,对多巴胺神经元细胞起到保护效应,可作为PD治疗的潜在靶点。
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