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目的:蛋白质的错误折叠或聚集是多发梗死性痴呆等多种神经系统退行性疾病共同的病理特征之一,其通过不同机制直接或间接的引起神经元丢失或退行性变。如何能够有效地清除这些错误折叠或聚集的蛋白质仍是医学研究的热点和难点问题。研究表明蛋白质的错误折叠或异常聚集与自噬-溶酶体系统功能失调有关,但目前对于脑慢性低灌注大鼠海马区自噬-溶酶体系统的变化及调控机制尚不清楚。 本实验的目的在于探讨microRNA-27a(miR-27a)对脑慢性低灌注大鼠海马区自噬-溶酶体系统的调控作用及其分子机制,为揭示血管性痴呆的发生机制提供实验依据,为临床上防治血管性痴呆提供新的药物靶点。 方法:(1)采用双侧颈总动脉结扎(bilateral common carotid arteries occlusion,2VO)的方法建立大鼠脑慢性低灌注(Chronic brain hypoperfusion,CBH)模型,透射电镜观察大鼠海马区自噬体和溶酶体的变化,脑立体定位技术注射miR-27a抑制剂antagomir-27a检测自噬-溶酶体系统功能及相关蛋白的表达;(2) Westernblot和免疫荧光技术检测微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein1light chain3,LC3),溶酶体相关膜蛋白(lysosome-associated membrane protein2,LAMP2),自噬基因Beclin1,泛素结合蛋白SQSTM1/p62,磷酸化核糖体蛋白S6激酶,70道尔顿(p-p70S6k)的表达;(3)实时定量PCR检测miR-27a和lamp2mRNA水平的变化,并采用荧光素酶双报告基因(Luciferase)和miRNA屏蔽反义核苷酸技术检测miR-27a对靶基因lamp2的转录后调控作用。 结果:(1)与假手术组相比,自噬体和溶酶体的数量在2VO术后1、2、4周三个时间点均明显增加且呈动态变化。大鼠海马区LAMP2蛋白水平在2VO术后1周和4周时增加,但其含量在2VO术后2周时明显降低。与假手术组相比,在大鼠2VO术后1、2、4周三个不同时间点:LC3-Ⅱ蛋白水平均明显升高,但是Beclin1蛋白无明显变化。同时p70S6k的磷酸化水平明显降低,p62蛋白表达增加。2VO大鼠海马miR-27a的表达呈动态过程,与假手术组相比,术后1周表达减少(P<0.05),2周时其表达量明显增加(P<0.05),4周时其表达水平接近假手术组;(2)在离体培养的神经元中,过表达miR-27a明显下调LAMP2的表达,增加LC3-Ⅱ、p62蛋白的表达和胞浆中自噬体的数量,但对Beclin1蛋白水平无影响。而lamp2-ODN能够阻断过表达miR-27a所引起的这些变化。Luciferase实验结果表明miR-27a对lamp2基因的3UTR具有靶向调节作用;(3)MiR-27a抑制剂antagomir-27a可以抑制由2VO所引起的大鼠海马区miR-27a表达量的增加,增加LAMP2蛋白的表达,减少自噬体的数量,增加溶酶体的含量,降低LC3-Ⅱ和p62的含量。 结论:(1) CBH诱发大鼠海马区自噬-溶酶体系统发生动态变化; (2)这种动态变化的机制是由于CBH后不同时间引起大鼠海马区miR-27a表达的动态变化,从而通过转录后调节LAMP2的表达,动态调控自噬体与溶酶体的融合,影响自噬-溶酶体系统功能; (3)本研究揭示了CBH时miR-27a以动态变化的方式参与调控自噬-溶酶体系统的分子机制,为临床上防治CBH诱发痴呆提供新的药物靶点和理论依据。