本发明专利技术公开了miRNA-543-3p在帕金森病的诊断和治疗中的应用。在本发明专利技术中，筛选并验证了miRNA-543-3p对谷氨酸转运体的表达与功能具有调节作用；并进一步验证了miRNA-543-5p直接作用于谷氨酸转运体。发现miRNA-543-5p inhibitors可以抑制miRNA-543-5p的功能，从而减弱miRNA-543-5p对谷氨酸转运体mRNA翻译的抑制效应，谷氨酸转运体蛋白的表达水平有所提高，从而降低谷氨酸的神经毒性效应，缓解帕金森病病情，为临床治疗帕金森病提供新靶标、新途径。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及miRNA-543-3p在帕金森病的诊断和治疗中的应用。
技术介绍
帕金森病(PD)是一种常见的神经变性疾病，患者会出现静止性震颤、肌强直、运动迟缓、姿势步态异常，许多患者还伴有嗅觉丧失、抑郁以及痴呆等症状，病情呈进行性加重，晚期往往全身僵硬，生活不能自理，是中老年人常见的致残疾病之一，严重影响患者的生活质量，给社会和家庭带来沉重的负担。帕金森病的主要病理变化表现为中脑黑质多巴胺能神经元进行性变性和死亡；残存神经元内出现嗜酸性蛋白包涵体(Lewybody，LB)，纹状体内多巴胺显著减少。尽管PD的病因仍不甚明确，人们通过对各种动物与细胞模型的研究发现，谷氨酸兴奋性毒性、神经炎性反应、神经再生抑制、氧化应激、线粒体功能障碍、凋亡等参与了黑质多巴胺能神经元死亡的病理过程。在众多PD病因学说中，兴奋性氨基酸毒性学说是国内外研究的热点，而谷氨酸转运体是这一学说的关键环节。兴奋性氨基酸(尤其是谷氨酸)与PD发生、发展的相关性研究，已经成为国际学术界的一个前沿课题。研究表明，谷氨酸通过其受体介导的兴奋性毒性在PD的发生和发展过程中发挥了重要作用[1]。谷氨酸(glutamate,Glu)是中枢神经系统兴奋性突触传递的主要神经递质。神经末梢释放的谷氨酸主要由神经元细胞和神经胶质细胞上的谷氨酸转运体(glutamatetransporter)回收入细胞膜内，以终止谷氨酸能神经传递，并使胞外谷氨酸浓度保持在较低水平，以免神经元遭受高浓度谷氨酸的兴奋性毒性效应。谷氨酸的分布具有区域依赖性，大部分位于细胞内，极少部分位于胞外，跨膜浓度梯度大约是几千倍。由于胞外没有谷氨酸代谢酶，快速移走胞外谷氨酸的唯一方法是谷氨酸转运体摄取。在生理条件下，位于神经元和神经胶质细胞上的谷氨酸转运体迅速摄取谷氨酸，有效地抑制了细胞外谷氨酸的堆积。病理情况下，谷氨酸转运体对谷氨酸的摄取能力降低，甚至出现向细胞外的逆转运，导致细胞外谷氨酸浓度上升，兴奋谷氨酸受体，导致黑质多巴胺能神经元变性或坏死。真核生物高亲和力谷氨酸转运体(excitatoryaminoacidtransporter,EAAT)分为GLAST(EAAT1)GLT-1(EAAT2)、EAAC1(EAAT3)、EAAT4和EAAT5等5个亚型。五个亚型之间氨基酸序列的同源性约为50％。GLT-1和GLAST主要表达于脑内的胶质细胞，GLT-1主要表达于前脑、海马、大脑皮层和纹状体等部位，GLAST在小脑的Bergmann胶质细胞表达较高，在脊髓和前脑也有少量表达。GLT1和GLAST不仅可单独表达在不同神经胶质细胞，亦可同时表达于同一细胞的不同部位。清除聚积的谷氨酸，防止兴奋毒性主要由GLT-1和GLAST完成。星形胶质细胞通过其谷氨酸转运体可以清除细胞间隙80％以上的谷氨酸，从而保护神经元免受谷氨酸兴奋性毒性损伤。EAAC1主要表达于突触后神经元，特别是树突干和树突棘部位。EAAT4局限在小脑浦肯野细胞。EAAT5则局限于视网膜，表达于光感受器、双极细胞、无长突细胞和胶质细胞。EAATs功能的异常和谷氨酸摄取的下降与帕金森病的发病密切相关，Ferrarese等[2]研究了34名PD患者和21名正常人的血小板谷氨酸摄取功能，发现与对照组相比，原发性PD患者谷氨酸摄取量减少了50％，且摄取减少量与PD的严重程度有关。在6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)和1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)及其离子MPP+制造的PD鼠模型中，发现GLT-1、EAAC1表达的减少和谷氨酸摄取的下降[3-5]。这些研究提示，在PD的发病过程中，随着EAATs表达的下降，其摄取谷氨酸的能力降低，导致了细胞外谷氨酸水平的升高，胞外的谷氨酸持续作用于代谢性谷氨酸受体，激活多巴胺能神经元胞内第二信使三磷酸肌醇(inositoltriphosphate,IP3)与环腺苷二磷酸核糖，通过各自信号调控途径诱导胞内Ca2+浓度升高，引起对Ca2+敏感的K+通道开放，多巴胺能神经元胞膜超极化导致细胞死亡，同时导致能量消耗增多、自由基形成，最终引发兴奋性神经毒性效应[6]。谷氨酸转运体在蛋白质水平的变化固然对其功能的正常发挥具有重要作用。然而，信使RNA(mRNA)翻译生成谷氨酸转运体蛋白质阶段的调控对谷氨酸转运体的表达以及功能的发挥也至关重要，microRNA(miRNA)是其中一个非常重要的调控因素。MicroRNA是一类内源性的大小在20-25nt的非编码RNAs，主要通过与靶基因的3’端非翻译区(3’untranslatedregions,3’UTR)完全互补或不完全匹配结合，降解靶mRNA或抑制靶mRNA的翻译，发挥调控作用。MicroRNA表达具有高度保守性、时序性和组织特异性。目前已经发现人类的microRNA超过1400个，它们在生物体内既是代谢产物，也是机体的重要调控分子。一种microRNA可以定位于多个mRNA,并参与生物体的生长、发育、衰老、死亡的调控等生物学过程，人类有接近1/3的基因受到microRNA的调控。目前，发现很多microRNA与神经退行性疾病相关，其中陆续发现了一些参与帕金森病发病过程的microRNA。体内或体外细胞培养敲除miR-133b，可使酪氨酸羟化酶和多巴胺转运蛋白水平明显下降，该研究首次发现单个特异的microRNA对多巴胺生成的调节作用[7]。Wang等在研究成纤维细胞生长因子20(fibroblastgrowthfactor20,FGF20)与PD的关系中发现，FGF20可以被microRNA-433调节，在PD患者中microRNA-433表达降低，FGF20表达升高，而FGF20可以促进PD致病中最关键的蛋白α-Synuclein表达升高[8]。最近有报道以α-突触核蛋白(a-Synuclein)mRNA作为靶基因的miR-7与miR-153，二者都可以抑制α-突触核蛋白的表达，miR-7参与调节氧化应激介导的细胞死亡[9,10]。let-7与miR184以转录因子E2F1及DP作为靶基因，参与调节多巴胺能神经元的生存与活性[11]。从组织库中将帕金森病病人与对照组脑组织内microRNAs表达谱进行对比，可以为microRNAs在帕金森病发展过程中的作用提供一些线索。对帕金森病病人脑组织内microRNAs表达谱研究发现miR-34b及miR-34c在受损脑组织表达量显著降低，杏仁核、黑质、额皮质的本文档来自技高网...
【技术保护点】
miRNA‑543‑3p的抑制物在制备诊断帕金森病的试剂中的应用。
【技术特征摘要】
1.miRNA-543-3p的抑制物在制备诊断帕金森病的试剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的miRNA-543-3p抑制物为miRNA-543-
3pinhibitors或miRNA-543-3pantagomir。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述miRNA-543-3p为鼠的miRNA-543-
3p，其核酸序列如SEQIDNO：1所示。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述miRNA-543-3pinhibitors的核酸序
列如SEQIDNO：3所示。
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿少刚，张云龙，何小亮，张秀萍，吴晓娟，童辉纯，陆伶俐，秦笙，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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