β-淀粉样蛋白调控miR-15a激活Bag5在阿尔茨海默病神经细胞凋亡中的作用

摘要

目的：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的患病率在全球范围内不断增加，然而其发病机制尚不清楚。研究表明AD的进展与神经细胞凋亡密切相关。本研究旨在探讨miR-15a和Bag5在β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)诱导的AD神经细胞凋亡中的作用及其具体机制。方法：通过给SD大鼠脑部注射Aβ42构建AD大鼠模型，并使用Aβ42处理SH-SY5Y细胞构建AD细胞模型。采用莫里斯(Morris)水迷宫实验检测大鼠的学习记忆能力；苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色检测大鼠脑组织的病理变化；尼氏(Nissl)染色检测脑组织中细胞形态以及数量变化；生物信息学分析筛选与Bag5相互作用的上游miRNA；四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)检测细胞增殖能力；流式细胞术检测细胞的凋亡率；实时反转录聚合酶链反应(real-time reverse transcription PCR,real-time RT-PCR)检测miR-15a和Bag5的mRNA水平；蛋白质印迹法检测Bag5、Bax和Caspase-3的蛋白质表达水平。分别采用miR-15a敲减或过表达载体以及Bag5敲减载体处理大鼠和细胞，萤光素酶报告实验验证miR-15a与Bag5之间的结合关系。结果：Morris水迷宫实验、HE染色和Nissl染色结果表明AD大鼠模型成功建立，且Aβ可诱导AD大鼠中神经细胞凋亡和抑制miR-15a表达。与正常细胞相比，Aβ处理可显著增加细胞凋亡率和Bag5的表达，降低细胞活力和miR-15a表达，过表达miR-15a会进一步加强Aβ对细胞增殖和凋亡的效果，而敲减miR-15a的表达则起到相反的作用(均P<0.01)。萤光素酶报告实验证明miR-15a与Bag5存在负向靶向关系。且与单独敲减Bag5相比，敲减miR-15a和Bag5共转染会显著提高细胞活力以及Bag5的表达，同时明显降低细胞的凋亡率以及Bax、Caspase-3的表达，体内实验也得到一致的结果(均P<0.01)。结论：Aβ可抑制miR-15a的表达，进而诱导Bag5表达，以激活Bag5对于Aβ引起凋亡的保护作用。

关键词

阿尔茨海默病 / β-淀粉样蛋白 / 神经细胞凋亡 / Bag5 / miR-15a