基于微小RNA‐146a探究川陈皮素对帕金森病模型的神经保护作用

摘要/Abstract

摘要：

目的通过建立帕金森病（Parkinson’s disease， PD）细胞和动物模型，揭示微小RNA‐146a（miR‐146a）介导川陈皮素（nobiletin）对PD的调控作用。方法分别构建PD细胞模型和PD小鼠模型作为研究样本，并接受不同浓度川陈皮素治疗。利用实时荧光定量PCR检测样本中miR‐146a的表达水平，CCK‐8法分析细胞的增殖能力，流式细胞术检测细胞的凋亡情况，使用酶联免疫吸附实验（enzyme‐linked immunosorbent assay， ELISA）分别检测小鼠血清和海马组织匀浆中炎症因子的表达水平，并利用旷场实验记录小鼠运动能力，分析miR‐146a介导川陈皮素对PD的治疗功效。结果与对照组相比， PD细胞模型组中miR‐146a的表达和细胞凋亡率随川陈皮素浓度的增加而下降，细胞增殖水平则相反，提示川陈皮素具有提高PD细胞增殖活力、抑制凋亡的作用。进一步选择川陈皮素高剂量组验证发现，异常表达miR‐146a介导川陈皮素调控PD的进展，并通过PD小鼠运动能力、血清和组织中炎症因子的变化再次验证了川陈皮素对神经保护功能的分子机制。结论miR‐146a在PD细胞模型中表达显著升高，川陈皮素可恢复神经细胞的活力。miR‐146a通过介导川陈皮素调控神经细胞的生长及炎症因子的水平，恢复小鼠的正常运动功能，可能是治疗PD的潜在靶点。

关键词:帕金森病,微小RNA‐146a,川陈皮素,增殖,凋亡,炎症因子

Abstract:

ObjectiveIn this study， through the establishment of PD cells and animal models， the effects of nobiletin on the miR-146a expression， cell proliferation and apoptosis were analyzed， and the changes of inflammatory factors in mice were further explored to reveal the regulatory effect of miR-146a on Parkinson's disease mediated by nobiletin.MethodsPD cell model and PD mouse model were constructed as study samples， and PD model cells were treated with nobiletin. Quantitative real-time PCR was used to detect the expression level of miR-146a in the samples， CCK-8 method was used to analyze the proliferation ability of cells， flow cytometry was used to detect the apoptosis of cells， and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect the expression levels of inflammatory factors in serum and hippocampal tissue homogenates of mice， respectively. The open field experiment was used to record the motor ability of mice， and analyze the therapeutic effect of miR-146a mediated nobiletin on Parkinson’s disease.ResultsThe expression of miR-146a and the apoptosis rate in PD cell model group decreased with the increase of the concentration of nobiletin， while the cell proliferation level was contrary， suggesting that nobiletin could improve the proliferation activity of cells and inhibit apoptosis. Further verification of the high-dose group showed that the abnormal expression of miR-146a mediated the regulation of the progression of Parkinson’s disease， and the molecular mechanism of the neuroprotective function of nobiletin was verified again by the changes of exercise ability， serum and tissue inflammatory factors in PD mice.ConclusionThe expression of miR-146a is significantly increased in PD cell model， and nobiletin can restore the viability of PD cells. MiR-146a regulates the growth of PD cells and the level of inflammatory factors by mediating nobiletin， and restores the normal motor function of mice， which may be a potential target for the treatment of Parkinson’s disease.

Key words:Parkinson’s disease,microRNA-146a,nobiletin,proliferation,apoptosis,inflammatory factors

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图/表5

分组	miR-146a水平	OD值（450 nm）	细胞凋亡率/%
对照组	0.999 ± 0.112	1.468 ± 0.071	16.663 ± 1.947
PD模型组	1.996 ± 0.128	0.768 ± 0.024	39.684 ± 4.868
低剂量组（25 μmol/L）	1.726 ± 0.260^b	0.814 ± 0.200	33.281 ± 3.012^a
中剂量组（50 μmol/L）	1.509 ± 0.244^b	1.019 ± 0.101^a	29.498 ± 4.564^a
高剂量组（100 μmol/L）	1.128 ± 0.287^b	1.343 ± 0.166^a	17.031 ± 1.745^b

分组	miR-146a水平	OD值（450 nm）	细胞凋亡率/%
对照组	0.999 ± 0.112	1.468 ± 0.071	16.663 ± 1.947
PD模型组	1.996 ± 0.128	0.768 ± 0.024	39.684 ± 4.868
低剂量组（25 μmol/L）	1.726 ± 0.260^b	0.814 ± 0.200	33.281 ± 3.012^a
中剂量组（50 μmol/L）	1.509 ± 0.244^b	1.019 ± 0.101^a	29.498 ± 4.564^a
高剂量组（100 μmol/L）	1.128 ± 0.287^b	1.343 ± 0.166^a	17.031 ± 1.745^b

分组	miR-146a水平	OD值（450 nm）	细胞凋亡率/ %
对照组	1.010 ± 0.072	1.548 ± 0.147	15.768 ± 1.959
PD模型组	2.020 ± 0.160	0.769 ± 0.017	39.464 ± 4.883
高剂量+miR-NC组	1.101 ± 0.142^a	1.343 ± 0.166	17.031 ± 1.745^b
高剂量+miR-146a激动剂组	2.870 ± 0.261^a	0.567 ± 0.050^b	54.521 ± 4.239^b
高剂量+miR-146a抑制剂组	0.746 ± 0.059^a	1.508 ± 0.122^b	10.088 ± 1.076^b

分组	miR-146a水平	OD值（450 nm）	细胞凋亡率/ %
对照组	1.010 ± 0.072	1.548 ± 0.147	15.768 ± 1.959
PD模型组	2.020 ± 0.160	0.769 ± 0.017	39.464 ± 4.883
高剂量+miR-NC组	1.101 ± 0.142^a	1.343 ± 0.166	17.031 ± 1.745^b
高剂量+miR-146a激动剂组	2.870 ± 0.261^a	0.567 ± 0.050^b	54.521 ± 4.239^b
高剂量+miR-146a抑制剂组	0.746 ± 0.059^a	1.508 ± 0.122^b	10.088 ± 1.076^b

分组	活动距离/m	中央格停留时间/s	站立次数/次
对照组	26.27 ± 4.29	161.57 ± 34.33	39.60 ± 4.58
PD模型组	15.23 ± 1.24	263.48 ± 34.80	16.46 ± 2.66
低剂量组（25 μmol/L）	17.03 ± 1.31^a	241.74 ± 12.80	24.30 ± 6.60^b
中剂量组（50 μmol/L）	20.57 ± 1.53	219.44 ± 16.68^a	30.67 ± 5.32^b
高剂量组（100 μmol/L）	24.32 ± 2.28^b	173.67 ± 12.26^b	37.55 ± 3.31^b

分组	活动距离/m	中央格停留时间/s	站立次数/次
对照组	26.27 ± 4.29	161.57 ± 34.33	39.60 ± 4.58
PD模型组	15.23 ± 1.24	263.48 ± 34.80	16.46 ± 2.66
低剂量组（25 μmol/L）	17.03 ± 1.31^a	241.74 ± 12.80	24.30 ± 6.60^b
中剂量组（50 μmol/L）	20.57 ± 1.53	219.44 ± 16.68^a	30.67 ± 5.32^b
高剂量组（100 μmol/L）	24.32 ± 2.28^b	173.67 ± 12.26^b	37.55 ± 3.31^b

分组	血清	脑组织
对照组	0.990 ± 0.153	1.049 ± 0.255	1.024 ± 0.061	1.036 ± 0.407	0.998 ± 0.014	1.012 ± 0.090
PD模型组	15.040 ± 2.236	19.819 ± 3.069	7.992 ± 1.160	2.414 ± 0.018	1.501 ± 0.124	6.089 ± 0.683
低剂量组	11.136 ± 3.134^b	13.189 ± 0.873^b	6.048 ± 0.655^a	2.014 ± 0.071^a	1.106 ± 0.366^a	4.298 ± 0.812^b
中剂量组	8.137 ± 0.828^b	9.288 ± 0.629^b	5.043 ± 0.068^a	1.506 ± 0.019^a	0.799 ± 0.160^a	3.512 ± 0.422^b
高剂量组	5.026 ± 0.507^a	4.111 ± 0.323^a	2.985 ± 0.467^a	0.901 ± 0.018^a	0.516 ± 0.036^a	1.217 ± 0.114^a

分组	血清	脑组织
对照组	0.990 ± 0.153	1.049 ± 0.255	1.024 ± 0.061	1.036 ± 0.407	0.998 ± 0.014	1.012 ± 0.090
PD模型组	15.040 ± 2.236	19.819 ± 3.069	7.992 ± 1.160	2.414 ± 0.018	1.501 ± 0.124	6.089 ± 0.683
低剂量组	11.136 ± 3.134^b	13.189 ± 0.873^b	6.048 ± 0.655^a	2.014 ± 0.071^a	1.106 ± 0.366^a	4.298 ± 0.812^b
中剂量组	8.137 ± 0.828^b	9.288 ± 0.629^b	5.043 ± 0.068^a	1.506 ± 0.019^a	0.799 ± 0.160^a	3.512 ± 0.422^b
高剂量组	5.026 ± 0.507^a	4.111 ± 0.323^a	2.985 ± 0.467^a	0.901 ± 0.018^a	0.516 ± 0.036^a	1.217 ± 0.114^a

分组	血清	脑组织
对照组	0.923 ± 0.140	0.949 ± 0.264	0.990 ± 0.024	1.213 ± 0.377	1.006 ± 0.002	1.054 ± 0.074
PD模型组	14.999 ± 3.161	20.161 ± 4.258	7.465 ± 1.013	2.407 ± 0.020	1.461 ± 0.146	6.376 ± 0.664
1组	5.026 ± 0.507^a	4.111 ± 0.323^a	2.985 ± 0.467^a	0.901 ± 0.018^a	0.516 ± 0.036^a	1.217 ± 0.114^a
2组	8.053 ± 2.018^c	11.244 ± 1.123^c	5.125 ± 0.990^a	1.408 ± 0.411^a	1.012 ± 0.049^a	2.786 ± 0.479^c
3组	3.143 ± 0.192^a	2.553 ± 0.771^a	1.904 ± 0.134^a	0.712 ± 0.044^a	0.266 ± 0.020^a	0.808 ± 0.169^a

分组	血清	脑组织
对照组	0.923 ± 0.140	0.949 ± 0.264	0.990 ± 0.024	1.213 ± 0.377	1.006 ± 0.002	1.054 ± 0.074
PD模型组	14.999 ± 3.161	20.161 ± 4.258	7.465 ± 1.013	2.407 ± 0.020	1.461 ± 0.146	6.376 ± 0.664
1组	5.026 ± 0.507^a	4.111 ± 0.323^a	2.985 ± 0.467^a	0.901 ± 0.018^a	0.516 ± 0.036^a	1.217 ± 0.114^a
2组	8.053 ± 2.018^c	11.244 ± 1.123^c	5.125 ± 0.990^a	1.408 ± 0.411^a	1.012 ± 0.049^a	2.786 ± 0.479^c
3组	3.143 ± 0.192^a	2.553 ± 0.771^a	1.904 ± 0.134^a	0.712 ± 0.044^a	0.266 ± 0.020^a	0.808 ± 0.169^a

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