miR-142-5p通过靶向Miro1影响线粒体功能参与癫痫发病的机制研究

Mitochondrial dysfunction is one of the key aspects of neuronal damage after seizures. We have found that Miro1 mediated mitochondrial migration plays an important role in the pathogenesis of epilepsy, but the mechanism is not clear. MicroRNA (miRNA) gene target control technology has a broad application prospect for the treatment of various diseases, recent studies suggest that epilepsy is closely related with miR-142-5p, and our previous studies also found that miR-142-5p in hippocampus of epileptic rats was significantly increased. We predicted by bioinformatics software showed that Miro1 may be a potential target of miR-142-5p. Therefore, we hypothesized that miR-142-5p might influence the development of epilepsy by targeting Miro1 gene. To test this hypothesis, we will affect the expression of miR-142-5p and Miro1 by lentiviral vectors in vitro and vivo models of epilepsy, using molecular biology, transmission electron microscopy and confocal laser scanning technology to explore the role and regulation mechanism of miR-142-5p and Miro1 in epilepsy, and provide a new target and method for epilepsy treatment.

线粒体功能障碍是癫痫发作后神经损伤的关键环节，我们前期研究发现Miro1介导的线粒体移动在其中发挥了重要作用，但其调控机制并不清楚。MicroRNA（miRNA）的基因靶点调控技术对于治疗多种疾病有广泛的应用前景，最近研究提示癫痫与miR-142-5p密切相关，而我们前期研究也发现癫痫模型大鼠海马区miR-142-5p表达显著上调，我们通过生物信息学软件预测发现Miro1可能是miR-142-5p的潜在靶分子。据此我们推测miR-142-5p可能通过靶向调控Miro1基因影响癫痫的发病进程。为验证这一假说，我们将利用体外及动物癫痫模型，构建慢病毒载体干预miR-142-5p及Miro1表达，采用分子生物学、透射电镜及激光共聚焦等技术探索miR-142-5p及Miro1在癫痫中的具体作用及调控机制，从而为癫痫的治疗提供一个新的靶点和思路。

据报道颞叶癫痫（TLE）与MicroRNAs（miRNAs）有关。TLE患者miR-142-5p增高，但是其作用尚未清楚，在该研究中，我们建立了匹罗卡品诱导小鼠癫痫持续状态（SE）模型和TLE细胞模型。在SE小鼠模型中，定量实时PCR显示了miR-142-5p上调和线粒体Rho1（Miro1）的下调。通过脑室内注射miR-142-5p靶向阻断剂，使匹罗卡品诱导小鼠SE和海马损害减轻，且在减轻线粒体功能障碍的同时升高线粒体膜电位和细胞内ATP、Ca（2+）的水平。通过抑制miR-142-5p使线粒体运输驱动蛋白1（Trak1）和线粒体运输驱动蛋白（Trak2）的表达上调。自由基产生下降、过氧化物酶活性降低以及超氧化物歧化酶活性增加，证明了miR-142-5p靶向阻断剂抑制了匹罗卡品诱导的氧化应激。在匹罗卡品处理的海马和无镁（MGF）处理的神经元中，miR-142-5p沉默减少了神经元的死亡。在体内外抑制miR-142-5p使胞质内细胞色素C减少，线粒体内细胞色素C升高，降低了裂解半胱天冬酶3和Bax水平，提高了Bcl2水平。而且，双荧光素酶分析证实Miro1是miR-142-5p的一个靶点，提示miR-142-5p可能通过靶向作用于Miro1发挥作用。在体外海马神经元中，Miro1的耗竭抑制了miR-142-5p沉默的保护作用。综上，miR-142-5p下调后通过Miro1靶点抑制了神经元的死亡和线粒体功能障碍，并缓解了匹罗卡品诱导SE，提示miR-142-5p潜在参与TLE的发病。