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目的: β-淀粉样蛋白(Aβ)在大脑中的异常积累是阿尔茨海默病(AD)的主要特征之一,且β淀粉样前体蛋白(APP)β位点切割酶1(BACE1)对APP的酶解作用增强在AD发病过程中起重要作用,但目前其调节机制仍不清楚。已有研究报道环状RNA ciRS-7在AD患者脑组织中表达下调,这提示ciRS-7参与AD的发生,但其作用机制尚不明确。本研究旨在探讨ciRS-7对APP和BACE1的调控作用及其机制,为AD的诊断和治疗提供理论依据和潜在靶点。 方法: 1.运用RNA干扰和质粒转染的技术分别在HEK293T和SH-SY5Y细胞中敲低和过表达ciRS-7,运用qRT-PCR及Western blot技术检测APP及BACE1的表达量改变。 2.用蛋白质翻译抑制剂处理SH-SY5Y细胞,运用qRT-PCR及Western blot技术检测APP及BACE1的表达量改变,以明确ciRS-7在APP及BACE1蛋白翻译过程中的作用。 3.分别用蛋白酶体和溶酶体抑制剂处理SH-SY5Y细胞,运用qRT-PCR及Western blot技术检测APP及BACE1的表达量改变,以明确ciRS-7在APP及BACE1蛋白降解过程中的作用。 4.收集过表达ciRS-7的SH-SY5Y细胞的培养液,运用ELISA技术检测Aβ40和Aβ42的含量以确证ciRS-7参与BACE1对APP的水解过程。 5.运用RNA干扰技术敲低SH-SY5Y细胞中UCHL1的表达,以确证UCHL1介导ciRS-7对APP和BACE1的抑制作用。 6.运用荧光素酶报告基因技术和免疫荧光共聚焦技术确证NF-κB参与ciRS-7对APP及BACE1的调节。 7.运用RNA干扰和质粒转染的技术分别在HEK293T和SH-SY5Y细胞中敲低和过表达APP,运用qRT-PCR技术检测ciRS-7的表达。 结果: 1.ciRS-7不影响APP mRNA水平,但敲低ciRS-7引起APP蛋白水平升高,过表达ciRS-7引起APP蛋白水平降低。 2.ciRS-7通过蛋白酶体和溶酶体两条途径降解APP。 3.ciRS-7通过蛋白酶体和溶酶体两条途径降解BACE1,抑制BACE1酶解APP,导致Aβ生成减少,提示ciRS-7具有潜在的神经保护作用。 4.ciRS-7同时引起UCHL1的mRNA和蛋白水平上调。 5.ciRS-7抑制NF-κB翻译并促进其由细胞核向细胞质的转移,从而释放其对UCHL1抑制作用,促进UCHL1表达,进而促进UCHL1介导的APP和BACE1的降解。 6.APP与ciRS-7相互调节,APP使ciRS-7表达下调,提示ciRS-7与APP共同参与AD的发生发展。 结论: 本研究发现ciRS-7不参与APP和BACE1基因的转录调控,而是通过蛋白酶体和溶酶体两条途径促进APP和BACE1的降解。进一步研究表明过表达ciRS-7减少Aβ的生成,提示ciRS-7具有潜在的神经保护作用。机制上,ciRS-7通过抑制NF-κB的翻译并促进其由细胞核向细胞浆的转移,从而释放其对UCHL1的抑制作用,促进UCHL1表达,进而促进UCHL1所介导的APP和BACE1的降解,以上结果说明ciRS-7通过NF-κB调节APP和BACE1蛋白水平。此外,本研究还发现过表达APP下调ciRS-7的表达,提示ciRS-7与APP相互作用共同参与AD的发生发展。综上,本研究通过深入探讨ciRS-7对APP和BACE1的调节作用,发现ciRS-7在AD发病过程中的分子作用机制,为AD的诊断和治疗提供理论依据和潜在靶点。