基于早老小鼠模型的衰老相关microRNAs的功能研究

microRNA在衰老过程中发挥重要的作用。最新研究表明，早老与正常衰老有相同的分子基础。我们在前期研究中利用早老小鼠模型发现miR-365/miR-210/miR-342-5p与细胞早老密切相关。本项目拟在已有的工作基础上，通过Ago2-pull down和双荧光报告系统等确定miR-365/miR-210/miR-342-5p的靶基因；通过研究microRNAs及其靶基因在不同年龄段的人和小鼠组织中的差异表达，探讨这些早老相关microRNAs在正常衰老进程中的作用。通过在正常细胞和早老细胞中抑制或过表达miR-365/miR-210/miR-342-5p及其靶基因，观察它们是否可导致或延缓细胞衰老，并初步探讨这些microRNAs调控衰老的分子机制。本研究对于理解miR-365/miR-210/ miR-342-5p参与早老的分子机制，深化认识衰老和衰老相关疾病的机制具有重要的意义。

随着我国人口老龄化趋势的日益严重，因此对衰老和老龄化的研究显得十分紧迫而必须。MicroRNA作为强大的基因表达调控子，可通过调节下游靶基因的表达，广泛参与细胞内多种生命进程，在细胞衰老的发生发展过程中也同样扮演至关重要的角色。本项目基于Zmpste24、LmnA缺失的小鼠衰老模型和与之相应的野生型小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs），利用二代测序技术筛选到多个差异表达的microRNAs，包括mmu-miR-365、mmu-miR-342-5p、mmu-miR-107等。经实时定量PCR验证，miR-365在早老MEF细胞中显著低水平表达，进一步研究发现它具有延缓MEF细胞衰老或抑制细胞早衰的作用，而Rasd1是miR-365的直接功能性靶基因。miR-365可通过靶向调控Rasd1影响细胞早老的发生。miR-107可能通过靶向CAV1诱导Lmna-/- MEFs细胞衰老，并进一步鉴定发现Cacna2d1也是miR-107的下游靶基因。miR-342-5p则通过调节靶基因GAS2的表达抑制Zmpste24-/-MEFs细胞的增殖。除此之外，本课题组还建立生理性衰老小鼠模型和复制性细胞衰老模型，鉴定发现mmu-miR-33、mmu-miR-194和mmu-miR-223等microRNA在衰老小鼠组织和衰老细胞中异常表达。miR-194在衰老小鼠组织和衰老细胞中显著上调，过表达miR-194可显著促进MEFs细胞衰老的发生，进一步鉴定DNMT3A是其下游靶基因。miR-194可能通过靶向调控DNMT3A诱导MEFs细胞衰老的发生。miR-33则通过抑制靶基因CDK6的表达促进细胞衰老的发生，并抑制MEFs的细胞活力与增殖能力。综上所述，本项目在基因缺失早老小鼠模型中，以及在正常生理性小鼠中鉴定了多个衰老相关microRNA及其相应靶基因，并进一步探讨了这些miRNA影响细胞早老和正常衰老的分子机制。