CircHIPK3 低表達調控miR-124/STAT3 軸抑制Aβ誘導的海馬神經元凋亡的機制研究

陳 瑩,鄧炎堯

(1.長沙市第一醫院神經內科,長沙 410005;2.長沙市第一醫院 神經醫學中心,長沙 410005)

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一種缺乏有效治療手段的老年癡呆病,其發病率隨著老齡化的加劇有明顯升高的趨勢[1]。 β-淀粉樣蛋白(Amyloid β-protein,Aβ)是一種多肽,其在特定腦區內聚集引起海馬神經元凋亡導致的神經元數量減少被認為是AD 發病的重要因素[2-3]。 微小RNA(microRNA,miRNA)是一類研究較為廣泛的非編碼RNA,其異常表達可通過特異性調控相關靶基因影響細胞生物學行為,在包括AD 在內的多種疾病中起著 重 要 作 用[4]。 環 狀 RNA ( circular RNA,circRNA)是廣泛存在于生物體內的另一類非編碼RNA,也是調控miRNA 的重要分子,可通過富含miRNA 結合位點而發揮競爭性內源 RNA 的作用[5]。 同源結構域相互作用蛋白激酶 3(homeodomain-interactingproteinkinases 3,HIPK3)是眾多circRNA 中的一員,被證實可通過調控細胞凋亡參與肺癌、白內障和膿毒癥等多種疾病的發生發展,然而其在AD 中的作用并不清楚[6-8]。 本研究通過生物信息學軟件預測發現,HIPK3 與miR-124 之間存在互補結合位點,同時miR-124 和信號轉導和轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)之間存在互補結合位點;miR-124 被報道在 AD 中低表達,而 STAT3 在 AD 中高表達,且兩者均與Aβ 誘導的神經細胞凋亡有關[9-10]。因此,猜測HIPK3 可通過調控miR-124/STAT3 軸介導Aβ 誘導的神經細胞凋亡進而影響AD 的發生發展。 為驗證上述猜想,本研究開展體外細胞實驗,靶向干擾HIPK3 表達觀察HIPK3 低表達是否通過調控miR-124/STAT3 軸影響Aβ 誘導的神經細胞凋亡過程,以期為AD 的發生機制及治療提供新線索。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

16 只 SPF 級新生 SD 雄性大鼠(出生 24 h 以內),體重(7.027±0.055)g,購于上海杰思捷實驗動物有限公司[SCXK(滬)2018-0004],飼養于中南大學湘雅醫學院實驗動物學部[SYXK(湘)2020-0019]。 本實驗經長沙市第一醫院倫理委員會批準(IACUC-26-2019),在實驗過程中按照動物使用的“3R”原則給予人道主義關懷。

1.2 主要試劑與儀器

含胎牛血清的 DEME/F12 培養基(貨號:PM150312C,武漢普諾賽生命科技有限公司);胰蛋白酶、TRIzol 試劑、LipoHigh 脂質體高效轉染試劑、噻 唑 藍 [3-( 4, 5-Dimethylthiazol-2-yl )-2, 5-diphenyltetrazolium bromide,MTT]細胞增殖檢測試劑盒(貨號:A003702、B610409、E607403、E606334,上海生工生物工程有限公司);Aβ1 ~ 42(貨號:L2B010,上海領潮生物科技有限公司);實時熒光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qRT-PCR)試劑盒(貨號:QPG-020~QPG-023,上海吉瑪制藥技術有限公司);含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3, Caspase-3)活性測定試劑盒和膜聯蛋白V-異硫氰酸熒光素(Annexin V-FITC)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)凋亡檢測試劑盒(貨號:BC3830、CA1020,北京索萊寶科技有限公司);STAT3 抗體和甘油醛-3-磷酸脫氫酶 ( glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體(貨號:4904、5174,美國 CST);靶向抑制HIPK3 基因的siRNA(siHIPK)及相應陰性對照(siHIPK-NC)(貨號:CS1004、CN1001)、靶向抑制STAT3 基因的 siRNA(siSTAT3)及相應陰性對照(siSTAT3-NC)(貨號:CS1010、CN2001)和 miR-124 mimics 和 miR-124 inhibitor 及相應陰性對照 miRNC、inhibitor-NC(貨號:CM1005、CM2005、CS7005、CS8005)由南通市百奧邁科生物技術有限公司合成。

1.3 實驗方法

1.3.1 大鼠海馬神經元原代培養

將大鼠處死后,在無菌環境下取腦并分離海馬組織;將其剪碎后,加入質量濃度為0.125%胰蛋白酶消化30 min;再加入等體積 DEME/F12 培養基(含20%胎牛血清)終止消化。 以新鮮培養基吹打后,將細胞懸液過200 目篩網進行過濾;調整細胞濃度后,接種至經L-多聚賴氨酸處理后的6 孔板上,置于37℃、5%二氧化碳培養箱內常規培養;48 h后,加入濃度為5 mg/mL 阿糖胞苷以抑制非神經細胞的活性。 每3 d 更換1/2 原培養基,在培養5 d后,采用神經元特異性樹突標志物微管相關蛋白2(microtubule associated protein-2, MAP2)免疫組化染色進行鑒定,采用純度在95%以上的神經元進行實驗。

1.3.2 實驗分組與轉染

實驗分為對照組:正常培養;Aβ 組:以 25 μmol/L Aβ1~42 處理 48 h;Aβ+siHIPK-NC 組:轉染siHIPK-NC 后以 25 μmol/L Aβ1~42 處理 48 h;Aβ+siHIPK3 組:轉染 siHIPK3 后以 25 μmol/L Aβ1~42處理 48 h;另外,設 Aβ+siHIPK3+antimiR-NC 組:共轉染 siHIPK3 和 inhibitor-NC 后給予 25 μmol/L Aβ1~42 處理 48 h;Aβ+siHIPK3+antimiR-124 組:共轉染 siHIPK3 和 miR-124 inhibitor 后給予 25 μmol/L Aβ1~ 42 處理 48 h;Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC 組:共轉染 siHIPK3、miR-124 inhibitor和 siSTAT3-NC 后給予 25 μmol/L Aβ1~42 處理 48 h;Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3 組:共轉染siHIPK3、miR-124 inhibitor 和 siSTAT3 后給予 25 μmol/L Aβ1~42 處理 48 h。 其中每組設 3 個平行。將對數生長期的海馬神經元接種至6 孔板上,常規培養至75%~80%融合度時,根據實驗分組并參照LipoHigh 脂質體高效轉染試劑說明書進行瞬時轉染;轉染5 h 后換新鮮培養基繼續培養48 h。

1.3.3 雙熒光素酶報告基因實驗檢測miR-124 與HIPK3 和 STAT3 的靶向關系

starBase 和TargetScan 生物信息學軟件預測發現miR-124 與HIPK3 和STAT3 之間存在互補的結合位點;將含miR-124 與CircHIPK3/STAT3 結合位點及突變結合位點的序列片段克隆重組至pGL3-basic 熒光素酶報告載體上構建HIPK3/STAT3 野生型(WT)及突變型(MUT)熒光素酶報告載體,命名為 HIPK3/STAT3-WT、HIPK3/STAT3-MUT。 將miR-124 mimics、陰性對照 miR-NC 與 HIPK3/STAT3-WT、HIPK3/STAT3-MUT 載體質粒共轉染至海馬神經元中,其中每個處理設3 個平行;待轉染48 h 后參照試劑盒說明書檢測神經元熒光素酶活性。 實驗重復3 次。 另外,將轉染 miR-124 mimics 的海馬神經元作為miR-124 組,轉染miR-NC 的海馬神經元作為miR-NC 組,采用免疫印跡法(Western blot)檢測 miR-NC 組和 miR-124 組中 STAT3 蛋白表達情況。

1.3.4 qRT-PCR 檢測海馬神經元中 HIPK3 和miR-124 表達水平

參照TRIzol 試劑說明書提取待測海馬神經元總RNA 后,行逆轉錄合成單鏈cDNA,以cDNA 為模板上熒光定量PCR 儀進行擴增。 上海生工生物工程合成的PCR 引物序列如下:HIPK3 上游引物:5’-ATGGCCTCACAAGTCTTGGTC-3’, 下 游 引 物:5’-GCACTACCTTTCGTGGAAGGAT-3’; miR-124 上 游引物:5’-CGTGTTCACAGCGGACCTTG-3’,下游引物:5’-GAACATGTCTGCGTATCTC-3’;GAPDH 上游引物:5’-CATCACTGCCACCCAGAAGACTG-3’,下游引物:5’-ATGCCAGTGAGCTTCCCGTTCAG-3’,U6上游引物:5’-GCTTCGGCAGCACATATACT-3’,下游引物:5’-ATCCTTGCGCAGGGGCCA-3’。 配置 20 μL 反應體系:10 μL 2×SYBR ? Premix Ex TagⅡ、10 μmol/L 上下游引物各 0.8 μL、模板 DNA 2 μL 和6.4 μL ddH2O。 PCR 擴增參數:94℃ 3 min(×1),94℃ 20 s(×35)、58℃ 30 s(×35)、72℃ 30 s(×35),72℃ 5 min(×1)。 其中,GAPDH 和 U6 為內參,海馬神經元中CircHIPK3 和 miR-124 表達水平以2-△△Ct法計算。 實驗重復3 次。

1.3.5 Western blot 檢測海馬神經元中STAT3 蛋白表達

參照試劑盒說明書提取神經元總蛋白后,二奎啉甲酸法檢測總蛋白濃度與純度。 將蛋白樣品與上樣緩沖液按照 1 ∶1 比例混合后,沸水浴煮沸 5 min。 將蛋白樣品上樣至電泳凝膠中行電泳分離后,半干法轉至聚偏氟乙烯膜上。 經脫脂奶粉封閉處理后,加入稀釋 2000 倍的 STAT3 和 GAPDH 抗體4℃孵育過夜;經稀釋5000 倍的二抗室溫孵育2 h后,暗室內顯影液顯影曝光。 GAPDH 作檢測內參,凝膠成像分析系統掃描分析神經元中STAT3 蛋白的表達水平。 實驗重復3 次。

1.3.6 MTT 法檢測海馬神經元存活率

將對數生長期海馬神經元接種至96 孔板上后,在培養箱內常規培養至貼壁后,根據實驗要求進行處理,并將只含有培養基的孔作為調零組;待處理結束后,加入20 μL 濃度5 g/L MTT 試劑;作用4 h后,再加入150 μL 二甲基亞砜;震蕩反應至藍紫色結晶溶解后,酶標儀在490 nm 波長處檢測海馬神經元吸光度值(A),并計算海馬神經元存活率。 實驗重復3 次。 其中,存活率(%)= (實驗組 A-調零組A)/(對照組A-調零組A)×100%。

1.3.7 流式細胞儀檢測海馬神經元凋亡率

胰蛋白酶消化收集處理結束后的各組海馬神經元后,加入磷酸緩沖液重懸并使用上樣緩沖液調整細胞濃度至每毫升105個;取200 μL 細胞懸液于反應管中,先后加入5 μL FITC 標記的Annexin-V 和5 μL PI;充分混勻后,置于避光環境下反應15 min;補加上樣緩沖液后,上流式細胞儀檢測海馬神經元凋亡率。 實驗重復3 次。

1.3.8 Caspase-3 活性測定試劑盒檢測海馬神經元Caspase-3 活性

根據實驗要求對海馬神經元進行相應處理后,根據試劑盒說明書檢測海馬神經元Caspase-3 活性。實驗重復3 次。

1.4 統計學方法

使用SPSS 22.0 軟件對數據進行統計學分析,以平均數±標準差()形式表示實驗數據。 兩組比較采用t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用SNK-q檢驗。P<0.05 代表差異有統計學意義。

2 結果

2.1 miR-124 與 HIPK3 和 STAT3 的靶向關系

圖1A 結果顯示,miR-124 與 HIPK3 和 STAT3之間存在互補的結合位點。 表1 結果顯示,與相應對照 miR-NC 相比, miR-124 mimics 可使轉染HIPK3-WT 和STAT3-WT 細胞的熒光素酶活性明顯降低(P<0.05),但對轉染 HIPK3-MUT 和 STAT3-MUT 細胞的熒光素酶活性無明顯影響(P>0.05);另外,圖1B 和表1 結果顯示,與 miR-NC 組比較,miR-214 mimics 組STAT3 蛋白表達水平明顯降低(P<0.05)。

表1 各組熒光素酶活性和STAT3 蛋白表達水平的比較(,n=9)Table 1 Comparison of luciferase activity and STAT3 protein expression in each group

表1 各組熒光素酶活性和STAT3 蛋白表達水平的比較(,n=9)Table 1 Comparison of luciferase activity and STAT3 protein expression in each group

組別Groups熒光素酶活性Luciferase activity HIPK3-WT HIPK3-MUT STAT3-WT STAT3-MUT STAT3/GAPDH miR-NC 組 miR-NC group 1.00±0.00 1.00±0.00 1.00±0.00 1.00±0.00 0.67±0.05 miR-124 組 miR-124 group 0.38±0.03 0.98±0.06 0.26±0.03 1.02±0.09 0.38±0.03 t 62.000 1.000 74.000 0.667 14.920 P<0.001 0.332 <0.001 0.514 <0.001

圖1 miR-124 與HIPK3 和STAT3 的靶向關系Note. A, Complementary binding sites between miR-124 and HIPK3 and STAT3. B, Expression of STAT3 protein was detected by Western blot.Figure 1 Targeting relationship of miR-124 with HIPK3 and STAT3

2.2 轉染后海馬神經元中 HIPK3、miR-124 和STAT3 蛋白的表達水平

圖2 和表2 結果顯示,與對照組比較,Aβ 組海馬神經元中HIPK3 和STAT3 蛋白表達水平明顯升高,而miR-124 表達水平明顯降低(P<0.05);與Aβ組比較,Aβ+siHIPK-NC 組中 HIPK3、miR-124 和STAT3 蛋白表達水平差異均無統計學意義(P>0.05);與 Aβ+siHIPK-NC 組比較,Aβ+siHIPK3 組中HIPK3 和 STAT3 蛋白表達水平明顯降低,而miR-124 表達水平明顯升高(P<0.05)。

表2 各組中HIPK3、miR-124 和STAT3 蛋白表達水平的比較(,n=9)Table 2 Comparison of protein expression levels of HIPK3, miR-124 and STAT3 in each group

表2 各組中HIPK3、miR-124 和STAT3 蛋白表達水平的比較(,n=9)Table 2 Comparison of protein expression levels of HIPK3, miR-124 and STAT3 in each group

注:與對照組比較,*P<0.05;與Aβ+siHIPK-NC 組比較,#P<0.05。Note. Compared with the control group, *P<0.05. Compared with Aβ+siHIPK-NC group, #P<0.05.

組別Groups HIPK3 miR-124 STAT3/GAPDH對照組 Control group 1.00±0.00 1.00±0.00 0.65±0.04 Aβ 組 Aβ group 3.62±0.37* 0.38±0.04* 1.20±0.11*Aβ+siHIPK-NC 組 Aβ+siHIPK-NC group 3.58±0.32 0.36±0.03 1.18±0.13 Aβ+siHIPK3 組 Aβ+siHIPK3 group 1.24±0.12# 0.59±0.06# 0.73±0.06#F 194.876 347.377 59.275 P<0.001 <0.001 <0.001

圖2 Western blot 檢測各組STAT3 蛋白表達Figure 2 The expression of STAT3 protein was detected by Western blot

2.3 下調HIPK3 表達對Aβ 誘導的海馬神經元凋亡影響

圖3 和表3 結果顯示,與對照組比較,Aβ 組海馬神經元存活率明顯降低,而凋亡率和Caspase-3 活性明顯升高(P<0.05);與Aβ 組比較,Aβ+siHIPKNC 組海馬神經元存活率、凋亡率和Caspase-3 活性差異均無統計學意義(P>0.05);而Aβ+siHIPK3 組海馬神經元存活率較Aβ+siHIPK-NC 組明顯升高,而凋亡率和Caspase-3 活性較 Aβ+siHIPK-NC 組明顯降低(P<0.05)。

表3 各組海馬神經元存活率、凋亡率和Caspase-3 活性的比較(,n=9)Table 3 Comparison of survival rate, apoptosis rate and Caspase-3 activity of hippocampal neurons in each group

表3 各組海馬神經元存活率、凋亡率和Caspase-3 活性的比較(,n=9)Table 3 Comparison of survival rate, apoptosis rate and Caspase-3 activity of hippocampal neurons in each group

注:與對照組比較,*P<0.05;與Aβ+siHIPK-NC 組比較,#P<0.05。Note. Compared with the control group, *P<0.05. Compared with Aβ+siHIPK-NC group, #P<0.05.

組別Groups 存活率(%)Survival rate 凋亡率(%)Apoptosis rate Caspase-3 活性Caspase-3 activity對照組 Control group 100.00±0.00 9.27±1.36 1.00±0.00 Aβ 組 Aβ group 49.63±4.25* 28.55±3.12* 2.28±0.17*Aβ+siHIPK-NC 組 Aβ+siHIPK-NC group 52.32±3.86 27.76±3.25 2.26±0.15 Aβ+siHIPK3 組 Aβ+siHIPK3 group 80.85±5.12# 15.10±1.23# 1.39±0.10#F 353.508 138.134 240.757 P<0.001 <0.001 <0.001

圖3 流式細胞儀檢測各組海馬神經元凋亡結果Figure 3 Apoptosis of hippocampal neurons was detected by flow cytometry

2.4 miR-124 低表達調控STAT3 對Aβ 誘導的海馬神經元凋亡影響

表4 和圖4 結果顯示,與 Aβ+siHIPK3 組比較,Aβ+siHIPK3+antimiR-NC 組海馬神經元中miR-124、STAT3 蛋白、存活率、凋亡率和Caspase-3 活性差異均無統計學意義(P>0.05);與Aβ+siHIPK3+antimiRNC 組比較,Aβ+siHIPK3+antimiR-124 組中 miR-124表達水平和海馬神經元存活率明顯降低,而STAT3蛋白表達水平和海馬神經元凋亡率、Caspase-3 活性明顯升高(P<0.05);與 Aβ+siHIPK3+antimiR-124 組比較,Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC 組中miR-124、STAT3 蛋白、存活率、凋亡率和 Caspase-3 活性差異均無統計學意義(P>0.05);與Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC 組比 較,Aβ +siHIPK3 +antimiR-124+siSTAT3 組中STAT3 蛋白表達水平和海馬神經元凋亡率、Caspase-3 活性明顯降低,而海馬神經元存活率明顯升高(P<0.05)。

圖4 miR-124 對Aβ 誘導的海馬神經元凋亡影響Note. A, Expression of STAT3 protein was detected by Western blot. B, Apoptosis of hippocampal neurons in each group was detected by flow cytometry. a, Aβ+siHIPK3 group. b, Aβ+siHIPK3+antimiR-NC group. c, Aβ+siHIPK3+antimiR-124 group. d, Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC group. e, Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3 group.Figure 4 Effect of miR-124 on apoptosis of hippocampal neurons induced by Aβ

表4 各組miR-124、STAT3 蛋白表達水平和存活率、凋亡率和Caspase-3 活性的比較(,n=9)Table 4 Comparison of miR-124, STAT3 protein expression level, survival rate, apoptosis rate and Caspase-3 activity in each group

表4 各組miR-124、STAT3 蛋白表達水平和存活率、凋亡率和Caspase-3 活性的比較(,n=9)Table 4 Comparison of miR-124, STAT3 protein expression level, survival rate, apoptosis rate and Caspase-3 activity in each group

注:與 Aβ+siHIPK3+antimiR-NC 組比較,*P<0.05;與 Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC 組比較,#P<0.05。Note. Compared with Aβ+siHIPK3+antimiR-NC group, *P<0.05. Compared with Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC group, #P<0.05.

組別Groups miR-124 STAT3/GAPDH存活率(%)Survival rate凋亡率(%)Apoptosis rate Caspase-3 活性Caspase-3 activity Aβ+siHIPK3 組Aβ+siHIPK3 group 1.00±0.00 0.72±0.06 81.93±5.35# 15.10±1.23# 1.37±0.11#Aβ+siHIPK3+antimiR-NC 組Aβ+siHIPK3+antimiR-NC group 0.97±0.09 0.74±0.06 80.87±5.58 15.05±1.13 1.40±0.12 Aβ+siHIPK3+antimiR-124 組Aβ+siHIPK3+antimiR-124 group 0.26±0.04* 1.31±0.15* 50.28±3.03* 26.12±3.38* 2.74±0.15*Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC 組Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3-NC group 0.27±0.05* 1.33±0.12* 52.06±3.08* 27.15±3.43* 2.79±0.16*Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3 組Aβ+siHIPK3+antimiR-124+siSTAT3 group 0.25±0.03 0.73±0.06# 62.52±5.01# 20.36±1.37# 1.89±0.13#F 361.489 65.742 67.181 36.239 158.482 P<0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001

3 討論

miRNAs 是一類可通過降解靶基因或阻斷其轉錄后翻譯進而發揮負向調控靶基因作用的小分子RNA,與 AD 的發生發展密切相關[11]。 circRNA 是一個環形內源性RNA 分子,由前體mRNA 反向剪接產生,因作為 miRNA“海綿體”在AD 中引起關注[5]。 Qian 等[12]報道指出,microRNA-338-5p 的下調有助于AD 的病理特征緩解。 Lu 等[13]研究發現,circHDAC9 可通過調控miR-138/Sirt1 通路降低Aβ生成,被認為可能是 AD 治療的潛在靶點。 Yang等[14]研究指出,circ-0000950 通過直接海綿化miR-103 可促進神經元凋亡、提高炎性細胞因子水平和抑制軸突生長,進而發揮著促進AD 發生發展的作用。 HIPK3 是一個與多種疾病發生關系密切的circRNA。 Teng 等[15]在卵巢癌中研究發現,沉默circHIPK3 可促進腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲并抑制細胞凋亡。 Si 等[16]在心肌梗死研究中發現,circHipk3 過表達通過海綿吸附miR-133a 促進冠狀動脈血管內皮細胞的增殖、遷移和血管生成,減輕了心肌梗死后的心功能不全和纖維化面積。 Fu等[17]在神經退行性疾病亨廷頓病中發現,HIPK3 是細胞自噬的負調節因子和突變的HTT/Hdh 蛋白水平的正調節因子,而敲低其表達可通過增強自噬減少突變的HTT/Hdh 蛋白水平,減輕細胞毒性。 然而,HIPK3 在AD 中的作用如何并不清楚。

miR-124 是 miRNAs 家族成員,在神經系統發育、損傷和修復等過程中發揮著重要作用[18];STAT3 是一個機體內廣泛表達的信號傳導和轉錄激活因子,被激活后可通過調控細胞增殖、分化和凋亡等參與多種疾病的發生發展[19-20]。 在 AD 中miR-124 呈低表達狀態,而miR-124 過表達可通過靶向調控BACE1 抑制Aβ 誘導的神經細胞凋亡[9];而STAT3 在AD 中呈高表達狀態,且在 Aβ 誘導的神經細胞凋亡過程中發揮著重要的促進作用[10]。Chen 等[21]研究顯示,HIPK3 可通過 miR124-3p-STAT3 信號途徑調節肺癌細胞自噬。 本研究采用生物信息學軟件預測發現,miR-124 與 HIPK3 和STAT3 之間存在互補的結合位點;另外,雙熒光素酶報告基因實驗及Western blot 實驗證實了HIPK3 可與miR-124 靶向結合,miR-124 可靶向調控STAT3蛋白表達。 這提示,HIPK3 可能通過調控miR-124/STAT3 軸介導Aβ 誘導的神經細胞凋亡過程,HIPK3可能在AD 發生發展過程中扮演著重要角色。

本研究成功干擾抑制HIPK3 表達后發現,Aβ刺激所致的海馬神經元存活率降低及凋亡率、凋亡執行因子Caspase-3 活性升高均明顯受到抑制,并上調海馬神經元中miR-124 表達且下調STAT3 蛋白表達。 結果表明,CircHIPK3 低表達可抑制Aβ 誘導的海馬神經元凋亡并調控miR-124/STAT3 表達。另外,本研究進一步抑制miR-124 表達后發現,Aβ作用下的海馬神經元中STAT3 蛋白表達水平、凋亡率和Caspase-3 活性明顯升高,而海馬神經元存活率降低;同時,靶向抑制STAT3 表達后發現,miR-124低表達對海馬神經元的上述作用明顯逆轉。 結果表明,miR-124 低表達可通過靶向調控STAT3 促進Aβ 誘導的海馬神經細胞凋亡。 提示,HIPK3 低表達抑制Aβ 誘導的海馬神經細胞凋亡可能是通過調控miR-124/STAT3 軸來實現的。

綜上所述,CircHIPK3 低表達可抑制Aβ 誘導的海馬神經元凋亡,其作用機制與調控 miR-124/STAT3 軸有關。 本研究初次在細胞層面上證實了CircHIPK3 在海馬神經元凋亡過程中的作用,后續將在體內動物模型中進一步探索CircHIPK3 在AD大鼠模型海馬神經元凋亡中的作用,以期為AD 發病機制和治療提供新的參考依據。