微小RNA-30e调控紊乱在精神分裂症中的作用

Schizophrenia is one of the most serious mental disorder，which is characterized by high prevalence rate ,high recurrence rate, could increase patients' disability and burden of disease. But the pathological mechanism is so far unknown. Until recently, more attention are focused on gene dysregulation hypothesis. The preliminary works of our laboratory prompted that microRNA-30e gene polymorphism and expression abnormal may be related to schizophrenia. Combined with previous studies showed that miRNA disorder involved in neurodevelopmental obstacle and neuropsychiatric disease, we surmised: miR-30e dysregulation can impact the occurrence and development of schizophrenia. This study will carry on the multidimensional research by using the technology of neurobiology, molecular genetics,neuroimaging and so on, and integrate methods of molecular, cell, animal and human body tracking, so as to:(1) Explaining the transcription and regulation mechanisms of target genes of miR-30e,and building the gene regulatory network of schizophrenia as the core of miR-30e.(2)To investigate the pathogenesis of miR-30e participate in schizophrenia, and to evaluate the clinical value of miR-30e in peripheral blood on the disease diagnose, genotyping, predicting efficacy and ending. The object of this study is to provide new scientific data and research ideas for further exploring the neurobiological basis of schizophrenia, and recognize pathophysiological mechanisms of schizophrenia, ultimately to improve and strengthen the new situation in schizophrenia prevention.

精神分裂症是最严重的常见精神疾病之一，具有患病率高、复发率高、致残率高和疾病负担重等特点，但其病理机制迄今未明。近年来基因调控障碍假说备受关注。本实验室前期研究提示，miR-30e基因多态性及表达异常可能与精神分裂症有关，结合既往miRNA调控紊乱参与神经发育及神经精神疾病发病的研究发现，我们推测：miR-30e调控紊乱可以影响精神分裂症的发生和发展。本研究将运用神经生物学、分子遗传学和神经影像学等新技术，整合分子、细胞、动物整体及人体追踪等多层面研究，1）阐明miR-30e转录和靶基因调控机制，构建miR-30e为核心的精神分裂症基因调控网络；2）探讨miR-30e参与精神分裂症发病机制，评价外周血miR-30e在精神分裂症诊断、分型、预测疗效及结局中的临床价值。为探究精神分裂症神经生物学基础、重新认识精神分裂症病理生理机制提供新的科学数据和研究思路，最终改善和加强精神分裂症防治新局面。

1、探讨miR-30e参与精神分裂症发病作用机制.申请人所领导的课题组利用基因转染技术，构建海马过表达miR-30e大鼠模型（以下简称：miR-30e大鼠）。（1）该大鼠模型显示出morris水迷宫空间工作记忆能力测试中逃避潜伏期延长、海马神经细胞凋亡数增多以及BCL-2 及UBC9蛋白表达异常等特征。（2）药物干预显示养血清脑丸和舒肝解郁胶囊均具有认知功能改善效应。（3）静息态功能MRI结果发现，与正常大鼠相比较，miR-30e大鼠在纹状体、海马和丘脑之间功能连接出现异常，服用舒肝解郁胶囊后miR-30e大鼠在海马-纹状体之间建立起新的功能连接。.2、筛选和验证精神分裂症诊疗相关分子标记物.（1）单层面指标：选用处于神经发育敏感期的儿童精神分裂症作为研究对象，筛选与精神分裂症特异相关的miRNAs和 mRNA。mRNA芯片检测发现，有82个基因表达上调，2个基因表达下调，提示mRNA在精神分裂症患者中呈现上调趋势。基因本体(GO)分析，发现这些基因主要与信号传导、代谢过程及多细胞生物发育等生物过程有关。miRNA芯片检测发现，发现63个差异表达miRNA（FC> 2和FDR< 0.05），均为表达降低，提示miRNA在患者组中出现下调趋势。我们推测首发精神分裂症患者外周血的miRNA呈现总体下调趋势，miRNA主要在转录后水平发挥负性调控作用，其表达水平下降意味着对基因组表达的调控不足。.（2）多层面指标：多分子调控络（或轴）指导精神分裂症的临床诊疗工作，是目前精神分裂症“精准医疗”的国际研究前沿。申请人一直追踪该研究领域，利用前期发表的精神分裂症外周血miRNA和mRNA数据，采用差异共表达分析（Differential Coexpression analysis, DCEA）等生物信息学技术，从多组学角度出发，整合分析TF–靶基因、miRNA–靶基因、TF–miRNA和蛋白质/蛋白质相互作用（PPI）关系，构建miRNA–TF–gene–PPI互作调控网络，并在精神分裂症追踪样本中进行临床验证。结果表明miR-124-3p–EGR1–SKIL和EGR1-miR-30a-5p-NEUROD1分子调控轴和相关表达水平变化与抗精神药物治疗相关。该研究发现了与精神分裂症诊疗相关的多分子网络调控标记物，丰富了精神分裂症精准诊疗的研究内容。