环状RNA circ-Olfm1通过FOXO3a调节阿尔茨海默病

作     者：杨红岩 廖旗荣 侯明亮 马琳秋 李金平 李小雄 卢静 刘雅婷 周华东 YANG Hongyan;LIAO Qirong;HOU Mingliang;MA Linqiu;LI Jinping;LI Xiaoxiong;LU Jing;LIU Yating;ZHOU Huadong

作者机构：蚌埠医学院第一附属医院神经内科安徽蚌埠 陆军特色医学中心(第三军医大学大坪医院)神经内科重庆 

出 版 物：《陆军军医大学学报》 (Journal of Army Medical University)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：60-70页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1002[医学-临床医学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学] 071007[理学-遗传学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(81571258) 

主　　题：阿尔茨海默病 环状RNA 叉头转录因子 

摘      要：目的探讨环状RNAs(circRNAs)在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中的作用及其潜在机制。方法选取6月龄APP/PS1转基因(AD)小鼠和C57BL/6野生型(WT)小鼠,采用随机数字表法将小鼠分为5组(n=3):WT组(野生型小鼠)、WT+敲除circ-Olfm1组(敲除circ-Olfm1的野生型小鼠)、AD组(APP/PS1转基因小鼠)、AD+敲除circ-Olfm1组(敲除circ-Olfm1的APP/PS1转基因小鼠)和AD+敲除FOXO3a组(敲除FOXO3a的APP/PS1转基因小鼠)。采用皮层和海马立体定向注射慢病毒敲除circ-Olfm1和FOXO3a基因。①提取小鼠脑RNA,检测AD小鼠和WT小鼠中circRNA和mRNA的差异表达,并进行基因本体(gene ontology,GO)分析。②RT‐qPCR检测前10位上调和下调的circRNA、circ-Olfm1和miR-330-5p的表达。③制备慢病毒载体并立体定向注射到WT和AD小鼠的皮层或海马,以敲除circ-Olfm1基因,水迷宫实验评估敲除circ-Olfm1基因对小鼠认知功能的影响,免疫荧光检测Aβ斑块沉积。④双荧光素酶基因分析验证circ-Olfm1和miR-330-5p之间的相互作用。⑤Western blot检测AMPK和FOXO3a蛋白表达水平。⑥透射电镜检查AD小鼠海马组织的线粒体。⑦ELISA检测炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α的水平。结果AD小鼠和WT小鼠中共鉴定出52个差异表达的circRNA,其中28个上调,24个下调(fold change1.5,P1.5,P0.05)。敲除circ-Olfm1基因减少了AD小鼠大脑皮层和海马的β-淀粉样斑块(amyloidβ,Aβ)数量(P0.01)。细胞实验中:通过starBase数据库观察到circ-Olfm1和miR-330-5p之间存在互补序列。Western Blot结果表明:加入Aβ42后,AMPK和FOXO3a蛋白在神经元细胞中表达明显增加(P0.01)。沉默circ-Olfm1后,AMPK和FOXO3a蛋白在神经元细胞+Aβ42中表达降低(P0.01)。ELISA检测提示:敲除FOXO3a后,炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α均显著增高(P0.01)。透射电镜检查提示:敲除FOXO3a后线粒体损伤显著加重(P0.01)。结论circ-Olfm1在AD小鼠脑组织和神经元细胞+Aβ42中表达上调,其导致AD小鼠认知损害的机制可能是通过调节FOXO3a蛋白的表达。