牛僑教授團(tuán)隊(duì)在《Molecular Therapy-Nucleic Acid》發(fā)文：利用全轉(zhuǎn)錄組測序揭示預(yù)防和治療鋁神經(jīng)毒性作用的生物靶點(diǎn)
2021年11月，山西醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動衛(wèi)生學(xué)教研室牛僑教授團(tuán)隊(duì)在《Molecular Therapy-Nucleic Acid》（JCR1區(qū)、中科院2區(qū)，影響因子8.886）在線發(fā)表題為“Whole-transcriptome analysis of aluminum-exposed rat hippocampus and identifification of ceRNA networks to investigate neurotoxicity of Al”的研究論文。該研究通過構(gòu)建亞慢性鋁暴露大鼠模型，進(jìn)行海馬全轉(zhuǎn)錄組測序，篩選出差異基因繪制ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步在腺相關(guān)病毒（AAV）干預(yù)大鼠模型中進(jìn)行驗(yàn)證。
該研究鑒定了167個(gè)miRNA、37個(gè)lncRNA、256個(gè)mRNA和64個(gè)circRNA表達(dá)發(fā)生明顯改變，表示它們可能參與了鋁的神經(jīng)毒性過程。KEGG分析顯示PI3K/AKT通路是差異基因最富集的通路，PPI結(jié)果顯示IRS1處于核心位置。因此繪制了所有差異基因、PI3K/AKT通路以及IRS1的circRNA/lncRNA-miRNA -mRNA網(wǎng)絡(luò)。在IRS1的ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，rno-miR-143-5p和rno-miR-96-5p處于中心位置。分子實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋁暴露抑制IRS1/PI3K/AKT通路，導(dǎo)致Aβ1–42沉積、Tau和p-Tau蛋白表達(dá)增高。AAV干預(yù)大鼠模型結(jié)果顯示，抑制miR-96-5p的表達(dá)會靶向增加IRS1的表達(dá)，從而激活PI3K/AKT通路，提高鋁暴露大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，修復(fù)其神經(jīng)元數(shù)目和突觸結(jié)構(gòu)，減少Aβ1–42沉積和Tau蛋白。以上結(jié)果表明miR-96-5p靶向調(diào)節(jié)IRS1參與了鋁的神經(jīng)毒性過程。
本研究為國際上首次利用生信分析并加以動物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來研究鋁致神經(jīng)毒性，從毒理學(xué)角度豐富了神經(jīng)毒性基因數(shù)據(jù)庫，為研究鋁的神經(jīng)毒性提供了新策略，更為尋找AD預(yù)防和治療的生物靶點(diǎn)提供了新思路。
本研究項(xiàng)目由山西醫(yī)科大學(xué)勞動衛(wèi)生學(xué)教研室牛僑教授指導(dǎo)完成，博士研究生賀嬋婷、碩士研究生趙小燕為論文第一作者。該研究工作獲得國家自然科學(xué)基金（編號：81872599）的資助。
