阿爾茨海默病5XFAD小鼠模型尿液中外泌體microRNA的表達譜分析

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一種難治且不可逆的神經退行性疾病，發病機制尚不明確。因此，在淀粉樣蛋白-β斑塊(Aβ斑塊)沉積之前識別候選生物標志物對于早期干預AD具有重要意義。中國醫學科學院醫學實驗動物研究所病理平臺課題組的研究人員，通過測定早期AD小鼠模型尿液外泌體中microRNA(miRNA)，尋找可以早期診斷AD的標志物。

本文選用Aβ斑塊形成前期的1月齡5XFAD小鼠模型及其同窩對照組，采用生物信息學的方法，對小鼠尿液中外泌體的miRNA進行差異表達分析。同時，對篩選出的差異表達基因進行了KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析、GO(Gene Ontology)富集分析。差異基因分析結果顯示存在48個差異表達miRNA(18個上調、30個下調)，包括:mmu-miR-27b、mmu-miR-150、mmu-miR-34a-5p、mmumiR-221、mmu-miR-336b-3p、mmu-miR-196b-5p、mmu-miR-339-3p和mmu-miR-721等；GO功能富集分析表明，差異表達的miRNA主要與負調控神經元投射和突觸后模相關的細胞內過程相關，并可能與調控阿爾茨海默病進展的特定DNA相結合影響生理功能，上述結論通過ddPCR(droplet digital PCR)實驗進行驗證。

作者對篩選出的miRNA與進行相關功能蛋白的網絡分析，發現線粒體氧化鏈相關蛋白(細胞色素c)、凋亡調節蛋白(Bcl-2)、自噬和代謝相關蛋白(Sirt1)、轉化生長因子(Tgfb)等功能蛋白與候選miRNA相關，其中Tgfb蛋白與Aβ的生成相關。

綜上:5XFAD小鼠模型尿液中外泌體miRNA在Aβ斑塊沉積前存在表達差異，是潛在的診斷早期AD的非侵襲性生物標志物，對于早期干預AD具有重要意義。

該研究成果發表于《動物模型與實驗醫學(英文)》期刊(Animal Models and Experimental Medicine，2021，3:233－242；https://doi.org/10.1002/ame2.12175)。