微小RNA-29a/PTEN通路在铝致神经元网络损伤中的作用及机制

来源：环境与职业医学杂志 2022年第4期北京时间：

作者：向长鑫, 韩颖超, 李萌, 卢丽媛, 牛侨, 张慧芳,

摘要：背景 铝可致海马突触可塑性损伤，其机制可能是神经元间信号传递受阻。微小RNA-29a（miR-29a）能够靶向调控第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因（PTEN）的表达，参与神经元网络的生成，并可能参与铝对神经元网络电活动的影响。 目的 通过体外培养经过麦芽酚铝Al（mal）3处理的ICR小鼠原代海马神经元，研究miR-29a靶向调控PTEN在铝对神经元网络损伤中的作用及机制。 方法 体外培养24 h内新生的ICR乳鼠原代海马神经元，在培养第6天时使用免疫荧光化学法标记神经元特异性蛋白微管相关蛋白2（MAP2）确定神经元的纯度；使用不同浓度的Al（mal）3处理神经元，将神经元分为对照组，10、20、40 μmol·L−1 Al（mal）3组，采用CCK-8法检测神经元细胞活力，后续实验选择20 μmol·L−1 Al（mal）3建立神经元网络损伤模型进行干预。采用慢病毒感染的方法转染miR-29a进入神经元，分为mNG组、mNG+20 μmol·L−1 Al（mal）3组、miR-29a组、miR-29a+20 μmol·L−1 Al（mal）3组，使用微电极阵列（MEA）分析神经元及神经网络的放电情况，使用实时定量PCR（RT-PCR）检测各组miR-29a和PTEN mRNA的表达情况，采用Western blotting检测各组神经元PTEN蛋白的表达情况。 结果 小鼠原代海马神经元的纯度大于90%，各组原代海马神经元细胞活力均在80%以上。在Al（mal）3处理48 h时，接种于MEA板上的对照组神经元自发放电频率、簇发放电频率、网络簇发放电频率和同步指数变化幅度分别为207.56%±38.70%、73.19%±46.43%、75.42%±33.04%和117.13%±15.54%，Al（mal）3处理组神经元网络电活动呈现下降的趋势。与对照组相比，20、40 μmol·L−1 Al（mal）3组的自发放电频率、簇发放电频率、网络簇发放电频率和同步指数明显下降（变化幅度分别为171.70%±28.08%、49.20%±23.23%、50.20%±18.18%、85.45%±20.30%和150.68%±26.15%、43.43%±15.54%、52.05%±26.31%、26.80%±8.29%，均P −1 Al（mal）3组miR-29a的相对表达水平分别下降为0.74±0.09和0.62±0.12（均P PTEN mRNA的相对表达水平分别升高为1.32±0.12和1.48±0.11（均P P P −1 Al（mal）3组的神经元网络电活动明显下降（各参数变化幅度分别为123.28%±47.31%、66.62%±31.53%、70.60%±12.48%和52.86%±20.26%，均P −1 Al（mal）3组相比，miR-29a+20 μmol·L−1 Al（mal）3组的神经元网络电活动明显升高（各参数变化幅度分别为161.41%±42.13%、101.16%±30.63%、127.02%±29.58%和109.73%±15.61%，均P PTEN mRNA相对表达量（0.67±0.11）明显下降（P P −1 Al（mal）3组PTEN mRNA相对表达量（1.32±0.12）明显升高（P P −1 Al（mal）3组比较，miR-29a+20 μmol·L−1 Al（mal）3组PTEN mRNA相对表达量（0.93±0.06）降低（P P 结论 铝显著抑制海马神经元网络电活动，miR-29a通过调控PTEN的表达可能参与铝致海马神经元网络电活动损伤。

关键词：铝, 微小RNA-29a, 第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因, 神经元网络损伤,