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2018外泌体内microRNA―135a跨血脑屏障转运的初步研究

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发表于 2018-8-17 09:09:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
  [摘要] 目的 初步研究外泌体内microRNA-135a(miR-135a)跨血?X屏障和细胞转运的现象。 方法 提取APP/PS1双转基因小鼠脑脊液(CSF)的高miR-135a外泌体,将其注射入野生型小鼠脑室并干预SH-SY5Y细胞,检测小鼠外周血和培养基外泌体内miR-135a水平及SH-SY5Y细胞β分泌酶-1(BACE-1)的表达和活性。 结果 高miR-135a外泌体脑室注射能使野生型小鼠CSF和血浆外泌体miR-135a显著升高(P  http://
  [关键词] 阿尔茨海默病;MicroRNA;外泌体
  [中图分类号] R749 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)11(c)-0022-05
  A preliminary study on the cross blood-brain-barrier transport of exosomal microRNA-135a
  LIU Chengeng1 HAO Ting2 YANG Tingting1 MENG Shuang3 WANG Peichang1
  1.Department of Clinical Laboratory, Xuanwu Hospital, Capital Medcial University, Beijing 100053, China; 2.Department of Pathology, Heze Municipal Hospital, Shandong Province, Heze 274000, China; 3.State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China
  [Abstract] Objective To study the effect of microRNA-135a (miR-135a) on blood-brain barrier and cell transport in exocrine. Methods The high miR-135a exosomes were extracted from the cerebrospinal fluid (CSF) of the transgenic mice and injected into the ventricles of the wild type mice and intervened with SH-SY5Y cells. The levels of miR-135a in the peripheral blood of mice and the exosomes of the culture, and the expression and activity of β-secretase-1 (BACE-1) in SH-SY5Y cells were determined. Results Intraventricular injection of miR-135a exosomes resulted in a significant increase in CSF and plasma exosomal miR-135a in wild-type mice (P 理学和行为学改变,是应用较多的AD模型。本课题组研究表明,APP/PS1双转基因小鼠和AD患者的脑脊液(cerebro spinal fluid,CSF)中总体miR-135a水平显著升高,且小鼠和AD患者CSF和血清中泌体(exosome)内miR-135a亦升高,提示其可作为AD的潜在生物标志物[3]。但外周血中的核酸来源复杂,主要包括组织细胞的病理/生理释放以及细胞死亡/凋亡释放等来源[4-6],在前期研究中被检测到升高的外泌体内miR-135a是否主要来自脑脊液,抑或脑脊液中的高miR-135a状态是否能直接导致外周血中相应指标的改变并未明确[1,3]。本研究主要就脑脊液外泌体内miR-135a跨血脑屏障向外周血转运的现象进行初步研究。     1 材料与方法
  1.1 ?剂与仪器
  外泌体提取试剂盒、Trizol、Lipofectamine 2000(Invitrogen,美国加利福尼亚);DMEM培养基(Gibco,美国加利福尼亚);PBS、小牛血清、蛋白浓度测定试剂盒、引物合成(生物工程公司,中国上海);miR-135a拟似物、Ce_miR-39(Tiangen,中国北京);QuantiTect SYBR Green PCR Master Mix、RNA逆转录试剂盒(Qiagen,德国威斯特法伦);BACE-1活性测定试剂盒(Sigma,美国威斯康星);立体定位仪(Stoelting,美国伊利诺斯);罗氏480 PCR仪(Roche,瑞士巴塞尔);D-8紫外可见分光光度计(菲勒公司,中国江苏)。
  1.2 外泌体提取
  9月龄APP/PS1双转基因小鼠[SPF级饲养,合格证号:SYXK(京)2014-0036]和9月龄野生型小鼠购自中国医学科学院实验动物研究所,使用立体定位仪抽取CSF;使用眼球摘除法留取肝素抗凝血,于4℃下3000 r/min离心7 min,留取血浆。在无菌环境下,使用外泌体提取试剂盒分别提取CSF,提取出的外泌体经PBS重悬混匀后,再次提取,以去除其他影响因素,再次提取出的外泌体混合物经miR-135a浓度测定后使用PBS重悬成105 copy/mL备用。使用立体定位仪将提取自转基因小鼠CSF的外泌体(105 copy/mL miR-135a)注射入野生型小鼠的第三脑室(定位为前囟前2.0 mm,中缝旁2.0 mm,硬膜下4 mm)作为实验组(5只),使用等体积的PBS注射作为对照组(5只)。6 h和12 h后抽取CSF和血浆标本,提取外泌体[7]。本实验方案已经首都医科大学宣武医院伦理委员会批准。
  1.3 细胞培养
  SH-SY5Y细胞培养于含10%小牛血清的DMEM培养基中,分别使用来自转基因小鼠和野生型小鼠CSF和血浆的外泌体干预(miR-135a终浓度为105 copy/L),同时使用miR-135a拟似物及Lipofectamine 2000包裹的miR-135a拟似物作用上述细胞作为对照组,干预6 h和12 h后提取细胞总RNA,同时提取培养基的外泌体。根据干预物的名称进行分组,实验组和对照组实验均重复5次。
  1.4 BACE-1活性测定
  使用试剂盒检测BACE-1的活性,严格按照试剂盒说明书操作:使用PBS将提取并经离心的细胞总蛋白调整至5~7 g/L,加入检测液,使用标准曲线法检测BACE-1的相对活性(相对荧光值)[1]。
  1.5 BACE-1 mRNA定量测定
  使用Trizol试剂提取SH-SY5Y细胞总RNA。使用QuantiTect SYBR Green PCR Master Mix,以GAPDH为内参,分别使用qPCR检测外泌体干预组和各个对照组BACE-1的mRNA。BACE-1上游引物:3′-AGGCAGTCTCTGGTATACACCCATC-5′,下游引物:3′-T?鄄GCCACTGTCCACAATGCTC-5′,产物长度137 bp;GAP?鄄DH上游引物:3′- GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-5′,下游引物:3′-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-5′,产物长度138 bp;反应条件:95℃ 30 s;95℃ 5 s、60℃ 30 s,35个循环。使用2-ΔΔCt法进行相对定量[5]。
  1.6 小RNA提取及miR-135a定量测定
  20 μL逆转录体系中含RNA模板0.4 ng,20 μL miR检测体系中含miR cDNA 1.0 μL。反应条件:95 ℃3 min;95℃ 25 s,62℃ 35 s,72℃ 25 s,35个循环。以提取小RNA前向标本中加入的Ce_miR-39为内参,使用2-△△Ct法计算并统计miR-135a组间表达的差异。
  1.7 统计学方法
  采用SPSS 18.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验;以P  0.05)。见图1。
  与同时间对照组CSF比较,*P  0.05)。见图2。     ?c同时间转基因小鼠CSF源外泌体干预比较,*P  0.05)(图3)。SH-SY5Y细胞BACE-1 mRNA表达水平的变化趋势与其活性的变化趋势一致(图4)。
  与同时间转基因小鼠CSF源外泌体干预比较,*P 参考文献]
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  (收稿日期:2017-08-10 本文?辑:程 铭)
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