CircHIPK2/miR-124/σ-1R轴在星形胶质细胞活化中的作用机制

目的中枢神经系统疾病大多伴有严重的神经炎性反应。早期研究结果表明,神经炎性反应在脑内病理过程中起重要作用。星形胶质细胞作为哺乳动物脑内分布最为广泛的细胞,在神经炎性反应过程中扮演重要角色,但调控星形胶质细胞活化的具体分子机制还不甚明确。本研究从竞争内源性RNA(ceRNA)机制出发,阐明环状RNA(circRNA)对微RNA(miRNA)的海绵吸附作用,进而调控星形胶质细胞活化过程。本研究结果不仅为甲基苯丙胺所致神经炎性反应提供潜在治疗靶点,同时也为其他神经炎性疾病治疗提供指导意义。方法应用Western蛋白印迹法检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、σ-1受体(σ-1R)、内质网应激和自噬相关蛋白表达水平;应用实时PCR检测circRNA HIPK2(circHIPK2)、miRNA124(miR-124)和σ-1R mRNA表达水平;应用荧光素酶报告基因验证miR-124对σ-1R mRNA的作用关系;应用RNA pull down和原位杂交共定位实验验证circHIPK2与miR-124存在相互结合;运用慢病毒转染和小鼠脑微注射技术,结合Western蛋白印迹法和免疫荧光染色技术,在离体和整体水平上验证circHIPK2/miR-124/σ-1R轴在星形胶质细胞活化中的作用。结果 (1)MiR-124参与甲基苯丙胺引起的σ-1R表达上调;(2)细胞水平上,miR-124通过靶向调控σ-1R,抑制甲基苯丙胺引起的星形胶质细胞活化;(3)整体水平上,干扰miR-124促进野生型小鼠海马脑区星形胶质细胞活化,但在σ-1R KO小鼠上未发现明显差异;(4)CircHIPK2结合吸附miR-124;(5)细胞水平上,敲低circHIPK2抑制星形胶质细胞活化;(6)整体水平上,敲低circHIPK2抑制甲基苯丙胺/脂多糖引起的小鼠海马脑区星形胶质细胞活化;(7)敲低circHIPK2抑制星形胶质细胞自噬的发生;(8)敲低circHIPK2抑制星形胶质细胞内质网应激的发生;(9)内质网应激促进甲基苯丙胺引起的星形胶质细胞活化,自噬抑制甲基苯丙胺引起的星形胶质细胞活化;(10)甲基苯丙胺引起的内质网应激促进星形胶质细胞自噬的发生,自噬抑制甲基苯丙胺引起的内质网应激。结论甲基苯丙胺通过circHIPK2/miR-124/σ-1R轴调控星形胶质细胞活化。自噬和内质网应激在circHIPK2/miR-124/σ-1R轴调控下,共同参与对甲基苯丙胺引起的星形胶质细胞活化调控。