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目的本研究首先通过生物信息学及常用转染细胞株(HEK293T细胞)预测并观察miRNA-7(miR-7)和miRNA-153(miR-153)与α-synuclein之间调控关系,其次使用SH-SY5Y细胞为多巴胺能神经元(DA)细胞模型,探讨miR-7和miR-153在PQ诱导多巴胺能神经元损伤中的保护作用及机制。方法1.使用Target Scan、Starbase以及HMDD等基因预测软件查询miR-7和miR-153的序列编号,miR-7和miR-153与α-synuclein蛋白编码基因(SNCA)的结合位点及与帕金森病相关性。2.选择表达内源性α-syn的HEK293T细胞作为转染细胞株,采用化学合成的miRNAs模拟物和抑制剂(miRNAs mimics、miRNAs inhibitors)转染HEK293T细胞调控其miR-7和miR-153表达,使用蛋白免疫印迹法(Western blot)以及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测转染细胞株内α-syn基因和蛋白表达水平,观察两个miRNA与内源性α-syn基因表达之间的关系。3.为了进一步研究在环境化学物PQ诱导下miR-7和miR-153对α-syn基因的靶向调控作用,使用SH-SY5Y细胞作为DA体外模型。采用不同浓度梯度的PQ(0、25、50、100、200、400、800μmol/L)染毒24 h,并采用100μmol/L浓度的PQ对DA染毒不同时间(0、12、24、36、48、60、72h)。采用CCK8法及Edu法检测细胞增殖活性;HE染色观察细胞的形态学改变;qRT-PCR检测miR-7和miR-153表达,Western blot检测α-syn蛋白表达变化。4.对SH-SY5Y细胞分别转染100nmol/L miRNAs模拟物和抑制剂,再使用PQ诱导24h,将细胞分为对照组、miRNA mimics组(miRNA inhibitors组)、PQ组和PQ+miRNA mimics组(PQ+miRNA inhibitors组),Western blot和qRT-PCR检测α-syn蛋白及基因表达水平。5.对公开发表有关miRNAs表达水平与PD相关性的研究文献进行Meta分析。以Pub Med、EMBASE、Cochrane数据库检索建库以来miRNAs对帕金森病诊断准确性的文献,对检索文献严格按照纳入和排除标准进行筛选,并使用纽卡斯尔-渥太华量表(NOS量表)对纳入文献进行质量评估;应用Stata 16.0软件,通过综合的灵敏度及特异度等指标评估miRNAs作为PD生物标志物的诊断价值,以I2为指标评价研究间的异质性,对最终纳入的文献进行亚组分析,并探讨异质性的来源;最后使用Deek’s Funnel Plot Asymmetry Test对纳入文献检测发表偏倚。结果1.生物信息学分析显示,α-syn编码基因(SNCA)3’-UTR有两个片段能够与miR-7(序列120-127)和miR-153(序列459-465)结合,且结合位点评分均较高,表明结合位点具有功能性。2.上调HEK293T细胞内miR-7和miR-153表达后,α-syn基因和蛋白表达水平均明显下降,尤其在100nmol/L浓度下降明显(P<0.05);相反,抑制miRNA表达后α-syn基因和蛋白表达水平升高(P<0.05),说明miR-7和miR-153能够靶向下调α-syn基因。3.使用PQ处理多巴胺能神经元,染毒组神经元增殖活性随剂量和时间的增加而下降(P<0.05);HE结果显示随PQ染毒浓度增加,细胞数目逐渐减少,伴随胞体分支减少,细胞固缩、变圆等改变;此外,α-syn蛋白表达水平升高(P<0.05);miR-7和miR-153表达水平明显降低(P<0.05),表明PQ染毒能够促进α-syn蛋白表达增高,并且抑制miR-7和miR-153表达。4.向SH-SY5Y细胞转染miRNA mimics上调两个miRNAs表达后,α-syn m RNA和蛋白表达均被抑制(P<0.05),而转染miRNA inhibitors抑制miRNAs表达后α-syn m RNA及蛋白表达增加(P<0.05);同时,Edu检测结果显示预先转染miRNA mimics再染毒组细胞的增殖活性较未转染组明显升高(P<0.05)。5.Meta分析最终纳入7篇文献,共466名PD患者和423名对照组,NOS量表评分显示所纳入的文献质量较好(9分1项,8分2项,7分3项,6分1项);合并灵敏度为77.3%(95%CI 66.81-87.76),特异度为71.1%(95%CI 56.94-85.30),存在一定漏诊率(22.7%)和误诊率(28.9%);DOR值为11.36(95%CI 6.85-18.85),结合AUC值0.84(95%CI 0.85-0.91),提示miRNAs诊断PD的准确性较好;亚组分析发现异质性主要来源是标本的类型以及地域差异,其中血清样本以及欧洲地区的样本较其他标本和地区的灵敏度低;此外,所纳入文献不存在明显发表偏倚。结论miR-7和miR-153通过靶向下调α-syn基因表达在百草枯诱导多巴胺能神经元损伤中发挥保护作用;此外,Meta分析结果表明miRNAs对诊断PD患者的价值较高,因此可作为PD的支持性检查方式之一。