miR-361-5p促进阿尔茨海默病发病机制
摘要
阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病。本研究通过微阵列（GSE106241、GSE157239；n=60）和实时荧光定量PCR（n=100；50名AD患者、50名伊朗西北部对照组）分析，发现谷氨酸能突触关键调节因子HOMER1和ATAD1及其潜在调控因子miR-361在AD脑组织中表达降低（GSE106241数据集按Braak分期分为7组），提示这些基因的失调可能通过影响突触功能和加剧神经炎症促进AD进展。但血液样本未显示HOMER1或ATAD1的显著差异，miR-361在AD患者血液中显著降低（调整p<0.043）。受限于样本量且缺乏正式功效分析，仍需更大规模研究验证这些基因作为外周生物标志物的潜力。
引言
阿尔茨海默病是全球失智症的主要神经退行性病因，其特征包括进行性记忆丧失、认知功能下降和社会功能障碍。迟发性AD（LOAD）占绝大多数病例，具有显著遗传性，涉及遗传、环境和生活方式等复杂病因。核心病理特征包括淀粉样β蛋白（Aβ）斑块和神经纤维缠结（NFTs），分别源自淀粉样前体蛋白（APP）的异常加工和tau蛋白过度磷酸化。Aβ产生相关的酶如BACE1和γ-分泌酶失调是AD发病的关键驱动因素。
虽然淀粉样蛋白-tau级联反应是AD关键特征，但神经炎症在疾病进展中起核心作用。氧化应激、线粒体功能障碍和胆碱能缺陷与之共同作用。神经炎症表现为炎性分子过度产生，这些分子常由Aβ和tau触发，激活胶质细胞释放促炎细胞因子和趋化因子，进而刺激更多Aβ生成和沉积，形成恶性循环。
谷氨酸能突触传递在认知功能中起关键作用，其失调日益被认为是AD发病的重要贡献者。兴奋性与抑制性信号的精确平衡对维持神经元正常功能至关重要，谷氨酸能通路紊乱会导致兴奋性毒性、突触丧失和认知功能下降。许多研究证实谷氨酸受体表达改变、转运体功能障碍和突触可塑性变化在AD进展中的作用。
方法
参与者与外周血样本
本病例对照研究纳入100名参与者（50名AD患者和50名年龄、性别匹配的健康对照，均来自伊朗西北部）。研究经大不里士医科大学伦理委员会批准（伦理号：IR.TBZMED.REC.1398.1265）。通过DSM-V标准筛选参与者，排除活动性感染、糖尿病、甲状腺疾病等合并症。采用简易精神状态检查（MMSE）评估认知功能，AD患者平均MMSE得分为14.2±5.94，对照组为27.5±0.76。
表达分析
使用Hybrid-RTM血液RNA提取试剂盒（GeneAll，韩国）提取总RNA，经NanoDrop技术评估RNA质量和浓度。cDNA合成后，使用Step OnePlusTM实时PCR系统进行定量分析，内参基因为UBC（mRNA）和U6（miRNA）。相对基因表达水平采用2−ΔΔCt法计算，通过贝叶斯回归模型分析与AD状态的关联性。
结果
脑组织微阵列数据再分析
生物信息学分析显示，Braak分期V的AD患者颞叶皮质（TC）组织中，HOMER1和ATAD1基因显著下调（调整p<0.01，|log2倍数变化|>0.5）。miR-361在AD脑组织中显著降低（log2FC=-0.10152，adj.P.Val=0.000129）。ATAD1与HOMER1表达呈显著正相关（r=0.93，P<0.001）。
外周血基因表达分析
AD患者血液中miR-361-5p表达显著降低（后验β=-0.613，调整p<0.043），ROC曲线下面积达0.706，但ATAD1和HOMER1在血液中无显著差异。AD患者体内ATAD1与HOMER1（r=0.599）、ATAD1与miR-361（r=0.577）、HOMER1与miR-361（r=0.540）均呈显著正相关。
讨论
本研究揭示了HOMER1、ATAD1和miR-361在AD中的重要性。HOMER1作为支架蛋白，通过调节代谢型谷氨酸受体（mGluR）等影响突触可塑性。ATAD1通过解聚AMPAR/GluR复合物调节谷氨酸受体表面表达。生物信息学分析显示这些基因在AD脑组织中表达下调，提示其通过影响突触功能和炎症参与发病机制。
然而，血液样本未显示HOMER1和ATAD1的显著差异，这可能反映它们更适合作为脑脊液生物标志物。本研究首次揭示miR-361在AD患者脑组织和血液中均下调，且ROC曲线显示其潜在诊断价值。研究局限包括样本量较小、缺乏多重校正（如教育程度、家族史），以及未使用脑脊液等更相关的生物流体验证。
结论
本研究阐明了HOMER1、ATAD1和miR-361在AD中的关键作用，提示miR-361可能是潜在的诊断标志物。虽然脑组织与血液样本的基因表达模式存在差异，但miR-361在两者中的下调表现一致，提示其作为外周生物标志物的潜力。未来需要更大规模队列和实验验证，以明确这些基因的分子机制及其在AD早期诊断中的应用价值。
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