miR-27a-3p：抵御砷诱导神经元凋亡的新希望

为探究 miR-27a-3p对海马神经元功能的影响，研究人员用 NaAsO2处理小鼠和细胞建模。结果显示，miR-27a-3p可减轻 NaAsO2诱导的线粒体功能障碍和细胞凋亡。该研究为砷神经毒性防治提供新方向。

　　在神秘的生命科学领域，环境因素对神经系统的影响一直是研究热点。砷，作为一种广泛存在的环境污染物，其对人类健康的危害不容小觑。长期接触砷会引发多种健康问题，尤其是对神经系统的损伤，这一现象引发了科学界的高度关注。目前，虽然已知环境砷暴露与神经损伤密切相关，但具体的作用机制却如同迷雾，亟待揭开。同时，对于神经系统损伤的治疗，现有的药物和手术治疗效果有限，寻找新的治疗靶点和策略迫在眉睫。在这样的背景下，为了深入了解砷诱导神经损伤的机制，探寻潜在的治疗靶点，包头医学院公共卫生学院等机构的研究人员开展了关于 miR-27a^-3p在砷诱导神经元凋亡中作用的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为砷神经毒性的防治提供了新的思路和方向。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是构建动物模型和细胞模型，选取雄性 C57BL/6J 小鼠，通过在饮用水中添加不同浓度的 NaAsO₂，建立砷暴露小鼠模型；同时，培养小鼠海马 HT22 细胞，用 NaAsO₂处理构建细胞模型。二是采用多种染色技术，如 H&E 染色、Nissl 染色、TUNEL 染色，用于观察组织和细胞的形态学变化以及凋亡情况。三是运用实时荧光定量 PCR（RT-qPCR）技术，检测 miR-27a^-3p等基因的表达水平。四是通过 Western blot 技术，分析相关蛋白的表达量。五是利用流式细胞术，检测细胞凋亡率。

研究结果如下：

• 慢性砷暴露诱导小鼠海马神经元凋亡：研究人员对不同浓度 NaAsO₂处理的小鼠脑组织进行 H&E、TUNEL 和 Nissl 染色。结果显示，与对照组相比，砷暴露组小鼠出现弥漫性核固缩、染色加深、神经元空泡化增加，TUNEL 阳性和凋亡神经元细胞增多，且慢性砷暴露后海马 CA1 区神经元损伤和凋亡最为明显。这表明慢性砷暴露会诱导小鼠海马神经元凋亡。
• miR-27a^-3p过表达减轻 NaAsO₂诱导的 HT22 细胞死亡：在体外实验中，用 NaAsO₂和 miR-27a^-3p模拟物处理 HT22 细胞。结果发现，NaAsO₂处理显著降低了 HT22 细胞活力和 miR-27a^-3p表达水平，而 miR-27a^-3p模拟物处理则有效逆转了这些影响。这说明 miR-27a^-3p过表达可以对抗 NaAsO₂诱导的 HT22 细胞活力下降。
• miR-27a^-3p通过 FTO/DRP1 轴减轻 NaAsO₂处理的 HT22 细胞损伤：通过生物信息学分析和 Western blot 实验，研究人员发现 NaAsO₂处理会使 HT22 细胞中 FTO、DRP1 和 p-DRP1（Ser616）的表达升高，而 miR-27a^-3p模拟物的存在则抑制了这种影响。这表明 NaAsO₂通过激活 FTO/DRP1 通路诱导 HT22 细胞凋亡，而 miR-27a^-3p可以克服这一过程。
• miR-27a^-3p通过 FTO/DRP1 轴抑制 NaAsO₂处理的 HT22 细胞凋亡：流式细胞术检测结果显示，NaAsO₂处理使 HT22 细胞凋亡显著增加，同时促凋亡酶 Bax 和 Cleaved-caspase 3 增加，抗凋亡蛋白 Bcl-2 水平降低。而引入 miR-27a^-3p模拟物后，这些影响被逆转。这表明 miR-27a^-3p可以抑制 NaAsO₂诱导的 HT22 细胞凋亡。
• miR-27a^-3p通过 FTO/DRP1 轴抑制 NaAsO₂处理的 HT22 细胞线粒体膜电位（MMP）下降：利用荧光显微镜检测 MMP 水平，发现 NaAsO₂显著降低了 HT22 细胞的 MMP 水平，而 miR-27a^-3p模拟物处理则克服了这种影响。这说明引入 miR-27a^-3p可以有效减轻 NaAsO₂对 HT22 细胞线粒体的损伤。

研究结论和讨论部分指出，砷暴露通过 miR-27a^-3p调节 FTO/DRP1 信号通路，降低神经元线粒体膜电位，诱导 HT22 细胞凋亡，进而导致海马神经元损伤。miR-27a^-3p通过靶向 FTO 抑制 FTO/DRP1 信号通路，减轻了 NaAsO₂诱导的细胞凋亡过程。这一发现进一步验证了 miRNA 在神经毒性中的调节作用，为未来研究提供了新方向。不过，该研究目前仅在海马 HT22 细胞中进行，此通路在皮质神经元中的情况尚待探索。未来研究可拓展至皮质神经元模型，评估该通路的特异性和更广泛的适用性，同时探索其他 miRNA 在环境神经毒性中的作用机制，以及它们与 miR-27a^-3p的协同或拮抗效应，从而更全面地了解 miRNA 在神经毒性中的调控网络，为基于 miRNA 的治疗策略开发提供理论依据。