成熟脑细胞的存活也离不开miRNA

　　

生物通报道：许多物质都是脑细胞的存活所离不开的。洛克菲勒大学研究人员最近发现，microRNA（调节基因表达的小的单链RNA）也是这种必需物质之一，不能表达microRNA的神经元，缓慢死亡的方式与阿尔茨海莫氏症、帕金森氏症等人类神经系统退变性疾病中神经元的死亡方式相似。详细研究内容刊登于7月2日《Journal of Experimental Medicine》。

尽管还没有发现与疾病有关的microRNA，但洛克菲勒的最新小鼠实验结果显示，这些微小的RNA是成熟神经元存活所必需的。研究小组带头人Paul Greengard说：这项研究告诉我们如果microRNA是某些神经元发挥功能或者维持活性时所必需的，那么这些microRNA与其它神经元的存活也有关系，因此我们推测microRNA异常表达可能是疾病进程的原因。

研究人员发现出生后小脑皮层神经元的microRNA的表达被终止的遗传工程小鼠，由于神经元（浦肯野细胞）死亡而机能缓慢下降。因为小脑皮层与控制运动有关，缺少功能性浦肯野神经元的小鼠，行走功能丧失。

文章第一作者Anne Schaefer说，因为这些特定细胞，是检测microRNA敲除的模式系统，这些结果很可能在其它类型神经元如记忆和与高级思维有关的神经元中也成立。这些发现“令人兴奋，”她说，“因为还没有证据证明成熟神经元，已经过分化、不能再次分裂的神经元，其功能和生存离不开microRNA。”

Schaefer说，研究人员于1993年发现microRNA是基因表达的有力调节者，但主要是发育过程中的细胞。正处于分化过程的神经元表达种类繁多的microRNA，如果microRNA无活性，发育过程终止。尽管这些RNA片段在成熟神经元中也存在，但没有人知道它们在成熟神经元中是否也发挥作用。

为了找到它们在成熟神经元中的作用，研究小组杂交三种小鼠品系。一种是洛克菲勒淋巴信号转导实验室Dónal O’Carroll研制的“Dicer 条件性小鼠”，Dicer是microRNA形成所必需的。第二种小鼠品系是香港大学研究人员研制的表达Cre-recombinase蛋白的小鼠，Cre-recombinase阻止出生后的浦肯野细胞中的Dicer。第三种遗传工程小鼠，能够在Dicer被敲除时表达绿色荧光蛋白。研究人员将前两种小鼠杂交得到的子代小鼠与第三种小鼠杂交，由此可以跟随Dicer的敲除，检测成熟大脑所表达的各种microRNA的存在与否。

研究结果显示，某些microRNA随着Dicer的敲除而丢失，但另一些继续存在。在此过程中，细胞基本处于稳定状态，但会缓慢退化。最终，这些小鼠发展出与人类神经退行性病变相似的症状，到第18个月时所有的浦肯野细胞死亡。

特定microRNA的改变是否与人类疾病有关仍旧需要大量实验验证，但目前已经具有了检测的方法。研究人员可对比正常的和患病的人类大脑的microRNA表达情况，可以敲除小鼠模型的特定microRNA寻找发挥关键作用的microRNA。“现在我们有了一个鉴定与神经退行性病变有关的基因的路标，”Greengard说。（生物通 小粥）