miR-142-5p通过靶向MAT2B调控脑微血管内皮细胞功能:炎症条件下血脑屏障损伤的新治疗策略

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Archives of Biochemistry and Biophysics 3.8

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  本研究聚焦炎症条件下miR-142-5p对血脑屏障(BBB)损伤的调控机制,通过抑制miR-142-5p可显著缓解LPS诱导的星形胶质细胞条件培养基(L-ACM)对脑微血管内皮细胞(BMVECs)的破坏作用,上调紧密连接蛋白(TJPs)表达、调节Bcl-2/Bax比例并抑制NF-κB通路。该发现揭示了miR-142-5p/MAT2B轴在BBB保护中的关键作用,为神经退行性疾病治疗提供新靶点。

  

在神经科学领域,血脑屏障(BBB)的完整性是维持中枢神经系统稳态的核心防线。这道由脑微血管内皮细胞(BMVECs)、星形胶质细胞和周细胞共同构筑的精密结构,既能阻挡血液中的有害物质入侵,又能为神经元提供稳定的微环境。然而,当炎症风暴来袭时,原本守护脑组织的星形胶质细胞会“倒戈相向”,释放大量促炎因子如TNF-α、IL-1β等,导致紧密连接蛋白(TJPs)表达紊乱,BBB的铜墙铁壁随之土崩瓦解。这种破坏不仅加速阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的进程,还可能成为卒中后二次损伤的帮凶。更棘手的是,目前针对BBB损伤的治疗手段仍捉襟见肘,亟需揭示其分子机制以开发新型干预策略。

中国医科大学的研究团队将目光投向了一个特殊的分子——miR-142-5p。作为大脑中含量最丰富的微小RNA(miRNA)之一,它曾被发现在多发性硬化和创伤性脑损伤中充当炎症与神经功能障碍的“分子桥梁”。但它在BBB调控中的具体角色仍如雾里看花。为此,研究人员构建了脂多糖(LPS)诱导的体外炎症模型,通过基因沉默、双荧光素酶报告实验等技术手段,首次揭示miR-142-5p通过靶向调控甲硫氨酸腺苷转移酶2B(MAT2B),影响BMVECs中ZO-1、claudin等TJPs的表达水平,进而左右BBB的命运。这项发表于《Archives of Biochemistry and Biophysics》的研究,为破解神经炎症与BBB损伤的恶性循环提供了关键拼图。

关键技术方法包括:原代培养SD大鼠皮质星形胶质细胞并制备LPS处理条件培养基(L-ACM);采用Transwell模型评估BMVECs屏障功能;通过qPCR和Western blot检测TJPs及凋亡相关蛋白表达;双荧光素酶报告基因验证miR-142-5p与MAT2B的靶向关系。

【细胞培养与条件培养基收集】
研究团队从新生SD大鼠皮质分离星形胶质细胞,经GFAP免疫荧光鉴定纯度超95%。LPS刺激后收集的条件培养基(L-ACM)可显著降低BMVECs跨内皮电阻值,模拟炎症性BBB破坏。

【促炎因子与VEGF-A检测】
ELISA结果显示L-ACM中TNF-α、IL-6等促炎因子水平显著升高,同时血管内皮生长因子A(VEGF-A)分泌增加,证实炎症模型构建成功。

【miR-142-5p的功能验证】
抑制miR-142-5p可使BMVECs中ZO-1蛋白表达提升1.8倍,claudin-5增加2.3倍,同时将抗凋亡蛋白Bcl-2与促凋亡蛋白Bax的比例从0.4逆转至1.2。NF-κB磷酸化水平下降60%,显示其通过多通路协同保护BBB。

【MAT2B的靶向机制】
双荧光素酶报告实验证实miR-142-5p可直接结合MAT2B mRNA的3'-UTR区域。过表达MAT2B能重现miR-142-5p抑制剂的保护效果,而敲低MAT2B则抵消该作用,确立MAT2B为关键效应分子。

讨论部分指出,该研究首次阐明miR-142-5p/MAT2B轴在星形胶质细胞-内皮细胞对话中的枢纽地位。在病理状态下,星形胶质细胞通过分泌性miR-142-5p远程调控内皮细胞MAT2B表达,进而影响NF-κB信号活性和TJPs稳态。这一发现不仅解释了神经炎症中BBB破坏的分子开关,更提示外周给药靶向抑制miR-142-5p可能成为阻断“炎症-BBB损伤-神经变性”恶性循环的新策略。值得注意的是,MAT2B作为代谢调节酶,其与BBB功能的关联为神经-代谢交互研究开辟了新视角。未来研究需进一步验证该机制在灵长类动物模型中的适用性,并探索基于miRNA的精准给药系统开发。

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