RBM8a介导Wnt信号调节神经元再生在衰老过程中的作用及机制研究

With the aggravation of the aging, the morbidity of Alzheimer's disease is increasing, seriously affecting the quality of human life. There are only a handful of effective treatments, and promoting neuronal regeneration to repair brain function is expected to become a new treatment. The Wnt signaling plays an important role in the proliferation and differentiation of neural progenitor cells and has a neuroprotective effect on AD by combating the toxicity of amyloid precursor proteins. Using a genome-wide RNAi Screen, we found that an exon-junction complex factor, RBM8a, is involved as a major regulator of the maintenance of Wnt signaling protein stability and proliferation of neural precursor cells. The preliminary experiments results showed that RBM8a could promote the regeneration of neurons in the SVZ/DG region of the mice, and the antagonist molecule DKK1 of Wnt signaling was also regulated by RBM8a. We conclude that RBM8a may regulate the activation of Wnt signaling by regulating the expression of DKK1, to induce neuronal regeneration. At the same time, the preliminary experiments results showed that the expression of RBM8a decreased with the age of the mice. It was further confirmed that the activity of Wnt signaling is decreased in the brain during aging. This research is the first to study the relationship between RBM8a and Wnt pathway, and to seek a mechanism to stably activate Wnt pathway and promote neuronal regeneration.

随着老龄化加剧，阿尔茨海默病的患病率日益增高。有效的治疗手段屈指可数，促进神经元再生来修复大脑功能有望成为一种新型治疗手段。Wnt信号在神经前体细胞的增殖过程中起重要作用，而且通过对抗淀粉样前体蛋白的毒性对阿尔茨海默病具有神经保护作用。我们运用全基因组RNAi Screen发现，一个外显子偶联复合物因子RBM8a, 作为主要的调节因子参与了Wnt信号分子蛋白稳定性的维持和神经前体细胞的增殖。预实验结果表明，RBM8a可以促进小鼠SVZ/DG区神经元再生，而且Wnt信号通路的拮抗分子DKK1也受到RBM8a的调控。我们得出结论RBM8a可能通过调节DKK1分子的表达来调控Wnt信号，从而诱导神经元再生。同时，结果显示RBM8a表达量随着小鼠年龄的增长而下降,进一步证实随着衰老脑内Wnt信号活性降低。本项目首次研究RBM8a与Wnt信号的关系，寻求能稳定激活Wnt信号并促进神经元再生的机制。

在课题资助下，在三年的研究中取得了以下进展：.1. 课题组将过表达RBM8A病毒注射至AD小鼠海马内，发现AD小鼠海马内淀粉样生成显著减少，且学习认知相关的行为明显改善。进一步研究发现，过表达RBM8A可以显著促进小鼠海马神经元新生并且可以减少神经元病理性损伤坏死。.2. 课题组通过利用CRISPR/Cas9技术分别下调和敲除斑马鱼硫化氢产生酶，能够显著抑制斑马鱼脑血管发育。增加硫化氢供体GYY4137能够改善下调cbs和cth所导致的脑血管发育障碍。表明内源性硫化氢通过NOS/NO通路促进斑马鱼脑血管生成。.3. 课题组建立慢性偏头痛小鼠模型，发现在三叉神经尾核（TNC），初级躯体感觉皮层(SSp)、杏仁核外侧核(LA)、初级视觉区(VISp)和时间关联区 (TEa)中检测到Egr1表达信号的升高，使用托吡酯治疗发现可以改善慢性偏头痛小鼠模型的畏光行为，且Egr1表达增加在TNC中完全逆转。.4. 课题组通过16S rRNA基因测序比较了26名偏头痛患者与29名健康受试者的口腔微生物群落。表明与健康受试者相比，偏头痛患者口腔微生物群的组成存在显着差异。.5. 课题组纳入26名惊恐障碍（PD）患者和40名健康对照患者，通过16S rRNA测序方法发现两组患者中的口腔生物群落组成具有显著差异。 .6. 课题组纳入726名良性阵发性位置性眩晕（BPPV）患者和 502名正常患者，通过二代测序针对VDR、LOXL1和LOXL1-AS1基因共30个突变位点进行检测，发现在1个位于LOXL1基因内含子区域内的单核苷酸突变 (SNV) rs1078967，其等位基因频率存在明显差异，提示在中国人群中BPPV患者rs1078967突变风险更为显著。.7. 课题组对1827 名精神分裂症患者（SCZ）和1004名正常对照者的全外显子组序列进行靶向测序。在患者中发现的九个非同义罕见变体 p.Glu96fs、p.Arg127X、p.Val145Ile、p.Ala177Thr、p.Arg269Gln、p.Asn312His、p.Glu319Lys、p.Gln340X 和 p.Ile347Val，其中八个位于重要区域都可能影响 AMPAR 的表达或功能，并通过调节 PSD95 和 AKAP79/150 的棕榈酰化来影响突触可塑性。