microRNA调控DJ-1的表达在帕金森发病中的作用

The pathogenesis of Parkinson's Disease is thought to be related to genetic and environmental factors.Park7 gene (whose product is DJ-1) is a very important Parkinson's Disease (PD) associated gene which is related to both familial and sporadic PD.We have found that loss of function of DJ-1 can impair the capability of anti-oxidative stress of neurons through affecting the expression of SOD-1.The mutation of Park7 can increase the instability of DJ-1 which would lead to its augmented degradation.Most importantly,the expression level of DJ-1 in the midbrain is found to be decreased in sporadic PD patients.Therefore,understanding the mechanism of regulation of DJ-1 is very important.MicroRNAs(miRNAs) play important regulatory roles at the post-transcriptional level by targeting mRNAs for cleavage or translational repression.Our preliminary experiments showed that the level of miR-494 increases in PD patients compared to healthy controls,and may be related to the down regulation of DJ-1.We hope to confirm level changes of miR-494 and miR-743b-5p in PD patients and elucidate that these microRNAs are indeed able to regulate the levels of DJ-1 and result in excess production of reactive oxygen species(ROS) in vitro and in vivo,thereby explore DJ-1 related pathogenesis of PD.

帕金森病的发病被认为与遗传和环境因素有关，DJ-1基因是一个较为重要的PD致病基因，与家族性及散发性PD都有关。我们前期的结果发现DJ-1的缺失可通过影响其对SOD-1的表达而影响神经元的抗氧化应激能力，DJ-1突变后可增加蛋白的不稳定性，易被降解，同时在散发性PD中发现中脑DJ-1水平的降低。因此了解DJ-1表达的调控具有重要的意义。microRNA是蛋白转录后修饰的重要机制，在控制蛋白表达水平上起到了重要作用，我们前期的初步试验发现miR-494在PD患者中含量较高，并可能与调节DJ-1蛋白水平相关。我们希望在PD患者中证实miR-494和miR-743b-5p等的改变，通过体内外实验明确上述microRNA等确可调节细胞的DJ-1水平和ROS水平，从而进一步明确DJ-1相关的PD发病机制。

帕金森病（Parkinson's Disease，PD）的发病被认为与遗传和环境因素有关，DJ-1基因是一个较为重要的PD致病基因，与家族性及散发性PD都有关。我们前期的研究发现DJ-1的缺失可通过影响其对SOD-1的表达而影响神经元的抗氧化应激能力，DJ-1突变后可增加蛋白的不稳定性，易被降解。同时，在散发性PD中发现中脑DJ-1水平的降低。因此了解DJ-1表达的调控具有重要的意义。.microRNA是蛋白转录后修饰的重要机制，在控制蛋白表达水平上起到了重要作用。MicroRNA-494（miR-494）可以介导多种细胞的凋亡和坏死，但到目前为止它在脑内的靶基因及在帕金森病发病中的可能作用尚未知。.我们通过生物信息学检索、western blot和萤光素酶报告基因实验，明确了miR-494能通过与DJ-1 mRNA 3’非翻译区（untranslated region,UTR）的结合抑制DJ-1的转录后翻译。在体外实验中，过表达miR-494能够显著下调DJ-1的表达水平，影响了DJ-1的抗氧化应激功能，从而使细胞对氧化应激的损伤更敏感。在MPTP帕金森病小鼠模型中，运用慢病毒载体介导的基因过表达技术在小鼠黑质中过表达miR-494也可以下调DJ-1的表达水平，并最终加剧MPTP导致的神经变性，表现为黑质致密部(Substantia nigra pars compacta, SNpc)多巴胺能(dopaminergic，DA)神经元的丢失。而且我们也发现中脑黑质miR-494水平的上升早于DJ-1表达水平的下降，提示miR-494是存在于DJ-1上游的调节因子。.综上所述，miR-494通过抑制DJ-1的表达导致氧化应激引起的神经元死亡。miR-494水平的增高导致了散发性帕金森病患者脑内DJ-1表达水平的病理性下降，而用化学合成的反义miR-494（如antagomirs or anti-miRs）抑制miR-494水平的异常增高，有可能作为一种有效的治疗手段，增强帕金森病患者脑内DJ-1的保护作用。