“文献精读系列”是脊柱脊髓损伤再生修复教育部重点实验室举办的常规科研交流学习会议，旨在聚焦领域内前沿进展，探究学术尖端技术研究路线，培养锻炼青年科研人员与硕博生科研思维。

【文献精读·02】会议日期：2022年11月21日 审校人：林古法 报告人：尹帅 

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病，临床表现以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征，是目前导致痴呆的最常见病因。其神经病理学的主要特征为大脑皮层和某些皮层下区域的神经元和突触的丧失。MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为22 个核苷酸的非编码单链RNA分子，通过与靶mRNA结合参与转录后基因表达调控，在多种生理、病理过程中发挥重要的作用。已有研究表明在AD患者的脑组织和血清中多种miRNA表达的失调与神经炎性斑块和神经原纤维缠结的形成有关。

2021年3月26日华中科技大学脑研究所、基础医学院病理生理系朱铃强教授、鲁友明教授研究团队在 Nature Communications 发表论文“miR-135a-5p mediates memory and synaptic impairments via the Rock2/Adducin1 signaling pathway in a mouse model of Alzheimer’s disease”揭示了突触功能相关的miR-135a-5p调控AD小鼠中的突触和记忆功能障碍的机制。

为了解突触活性相关miRNA在脑梗死发病机制中的潜在作用，该课题组系统分析了AD模型小鼠在不同阶段海马突触活性相关miRNA的表达谱，从中筛选出12种miRNA，并检测其在AD模型鼠和野生型小鼠中表达水平的变化，发现在12个月龄时AD模型小鼠miR-135a-表达明显下调，miR-136-3p、miR-19a-3p、miR-125b-5p和miR-26a-5p则上调。然而，在9个月龄时，只检测到miR-135a-5p的下调和miR-125b-5p的上调。说明miR-135a-5p下调或miR-125b-5p上调可能在AD的早期阶段发挥重要作用。

12种突触相关miRNA在AD模型小鼠海马组织中表达水平（左12月龄，右9月龄）

为进一步研究miR-135a-5p的功能，该课题组通过腺病毒转染AAV-miR-135a-5p sponge在野生型小鼠中下调miR-135a-5p，发现野生型小鼠出现了空间记忆能力受损，在水迷宫实验中首次抵达平台的潜伏时间延长，巴恩斯迷宫实验中到达目标箱的潜伏时间延长，正确率下降。通过电生理检查和高尔基染色发现，miR-135a-5p下调的小鼠突触传导功能下降，海马神经元的树突棘密度降低，复杂性下降。

腺病毒转染下调miR-135a-5p引起正常小鼠出现学习和认知障碍

腺病毒转染下调miR-135a-5p引起正常小鼠突触功能和形态异常

miRNA通过与靶mRNA结合来调控靶基因的表达。为了寻找miR-135a-5p的作用靶点，研究团队对多个数据库进行比较分析，将Rock1、Rock2、Cacna1d和Pik3r2作为候选靶点，并通过实验发现早AD模型鼠大脑中只有Rock2的表达水平显著呈上调，且Rock2的表达水平与miR-135a-5p的水平成负相关。

AD模型鼠中Rock2表达上调

该课题组在9月龄AD模型鼠海马区上调miR-135a-5p或者抑制Rock2表达，观察到AD模型鼠的学习和记忆功能恢复，电生理和高尔基染色检查可见突触传递功能正常，树突棘密度和复杂性均恢复到正常水平。该研究团队设计了一种多肽来抑制Rock2的下游蛋白add1磷酸化，也同样取得了修复效果，为AD患者提供了一种新的治疗方向。

可以下调Rock2下游S726-A1的多肽3

参考文献：Zheng, K., Hu, F., Zhou, Y. et al. miR-135a-5p mediates memory and synaptic impairments via the Rock2/Adducin1 signaling pathway in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nat Commun 12, 1903 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22196-y