miRNA-103a-3p 靶向Parkin/Ambra1调控线粒体自噬在帕金森病中的作用及机制

基本信息
批准号:81801377
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:周俊俊
学科分类:
依托单位:大连医科大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:胡艳,杨晓波,王丽,高萌,赵妍,朱美鸯,耿云飞
关键词:
微小RNA线粒体自噬Parkin帕金森病
结项摘要

Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disease. The pathogenesis of PD is complex. Mitophagy dysfunction plays an important role in PD. Parkin/Ambra1 is involved in the regulation of mitophagy, but the specific regulatory mechanism in PD is unknown. Our preliminary experimental results showed that in the PD model: 1) The expressions of Parkin and Ambra1 were decreased. 2) miR-103a-3p was significantly up-regulated and negatively correlated with Parkin expression. Bioinformatics result found for the first time that miR-103a-3p has a potential binding sequence with Parkin which has species conservation. 3) Inhibited miR-103a-3p significantly increased the mitochondrial membrane potential and alleviated mitochondrial damage in the model of PD in vitro. Accordingly, we hypothesized that miR-103a-3p can target Parkin expression and further regulate Ambra1-mediated mitophagy. Regulating this pathway could be an important control strategy for PD. In this study, advanced molecular biology methods will be used to investigate the mechanism of miR-103a-3p/Parkin-Ambra1-mediated mitophagy in the model of PD in vitro and in vivo. The study may provide new targets for the treatment of PD and drug development.

帕金森病(PD)是中老年常见的神经系统退行性疾病,发病机制复杂,线粒体自噬功能紊乱起重要作用。Parkin/Ambra1参与线粒体自噬的调节,但其在PD发病中的具体调控机制未明。我们预实验结果发现:在PD模型中1)Parkin和Ambra1表达降低;2)miR-103a-3p显著上调,与Parkin呈负相关,且生物信息学首次发现miR-103a-3p与Parkin存在潜在结合序列并具有物种保守性;3)体外抑制miR-103a-3p可明显提高PD线粒体膜电位,减轻线粒体损伤。据此,提出科学假说:miR-103a-3p可靶向调控Parkin表达,影响Ambra1介导的线粒体自噬,调控该通路可作为PD的重要防治策略。本研究利用体内外模型及先进的分子生物学技术,探讨miR-103a-3p调控Parkin/Ambra1介导的线粒体自噬在PD发病中的作用及分子机制,为PD防治及药物研发提供新的靶标。

项目摘要

parkin突变导致常染色体隐性遗传帕金森病(AR-PD)。然而,Parkin介导的线粒体自噬在PD中的确切调控机制仍不清楚。在本研究中,分别通过1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+,1.5 mM,24小时)诱导SH-SY5Y细胞和腹膜注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氢吡啶(MPTP,30 mg/kg,连续 5 天)制备PD细胞和小鼠动物模型。采用生物信息学数据库验证Parkin靶向microRNA(miRNAs)。在体外和体内使用miR-103a-3p agomir、miR-103a-3p antagomir和Parkin siRNA来检测miR-103a-3p/Parkin/Ambra1通路介导的线粒体自噬对PD的影响。结果显示:Parkin和Ambra1的蛋白水平显著降低。人脑中高表达的miR-103a-3p在PD小鼠和SH-SY5Y细胞模型中明显升高。此外,miR-103a-3p通过靶向Parkin mRNA的3'非翻译区(UTR)中的保守结合位点来抑制Parkin表达。抑制miR-103a-3p可通过改善线粒体自噬产生神经保护作用,而干扰Parkin后此保护作用消失。这些研究结果表明,抑制miR-103a-3p在PD中具有显著的神经保护作用,其与Parkin/Ambra1介导的线粒体自噬调节密切相关。调控miR-103a-3p有望成为治疗PD的新策略。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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