microRNA-128抑制SYT1表达进而调控神经递质释放的研究

SYT1蛋白是介导突触小泡和突触前膜融合的关键蛋白，缺失SYT1将导致神经递质释放障碍。研究表明SYT1蛋白与神经细胞的可塑性有关；疾病方面，在顽固性癫痫病人颞叶的SYT1表达明显增加。但SYT1基因表达的调控机制并不清楚。microRNA是在转录后水平调控基因表达的非编码小RNA，在基因表达的转录后水平调控中发挥了重要的调节作用，尚未有microRNA调节SYT1基因表达的报道。本研究通过生物信息学软件预测了SYT1基因上有miRNA-128的结合位点，初步试验表明miR-128抑制SYT1的表达。本研究拟用慢病毒载体感染神经元细胞和皮层突触体，验证miR-128对SYT1的抑制和神经递质释放的调控作用。本研究将首次指出microRNA可以调节神经递质的释放，对于突触部位的生物学功能的相关研究是很重要的。

神经系统中含有丰富的miRNA,研究提示在神经系统发育和成熟过程中，miRNA的功能是十分重要的。本项目对miR-128调控SYT1基因的翻译从而影响突触部位神经递质的释放进行了研究,另外也对 miR-23-27 cluster在神经系统中的生理、病理过程中发挥的作用进行了研究：（1）我们按计划对突触部位的microRNA进行了研究，发现microRNA-128调控SYT1基因的翻译，从而影响突触部位神经递质的释放。此外，我们发现离体的突触体（synaptosome）受到去极化刺激后，会释放microRNA, 并且突触体也具有摄取周围环境中microRNA的能力，这一发现表明microRNA在神经细胞中可以由突触部位分泌出来，跨突触传递或调控基因表达，甚至进而影响神经元活动的潜力。（2）通过与发育时期神经系统microRNA芯片结果的对比，以及生物信息学研究，我们发现miR-23-27-24 clusters很有可能调控凋亡小体蛋白APAF1的翻译。我们证明：miR-23a/b和miR-27a/b抑制APAF1的表达，在神经发育过程中，miR-23a/b和miR-27a/b表达上升，与APAF1蛋白下降呈负相关，我们制作了miR-23b~27/b神经元特异性转基因小鼠，在此基础上，模拟胎儿宫内缺氧病理条件，证实了miR-23-27-24 clusters抑制APAF1蛋白的翻译，进而调节了神经元对缺氧诱导的细胞凋亡的敏感性。我们进一步研究了调控miR-23-27-24 clusters表达的转录因子，发现c-Myc在miR-23-27-24 clusters的启动子区域有E-box结合位点，并且进一步验证了在缺氧条件下c-Myc对miR-23-27-24 clusters表达的的转录因子，发现c-Myc在miR-23-27-24 clusters的启动子区域有E-box结合位点，并且进一步验证了在缺氧条件下c-Myc对miR-23-27-24 clusters表达的抑制作用。综上，在国家自然科学基金青年科学基金项目的资助下，我们得以对神经系统中microRNA的作用进行了有一定深度和广度的研究，发表了多篇SCI研究论文，也锻炼和提高了项目主持人和参与研究的参与者和研究生的学术水平。