miR-223-3p通过靶向NLRP3抑制海马神经元损伤并发挥抗焦虑/抑郁样行为的作用机制研究

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Psychopharmacology 3.5

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  本期推荐:河北医科大学第一医院团队针对焦虑/抑郁障碍中神经炎症调控难题,揭示了miR-223-3p通过直接靶向NLRP3抑制海马神经元损伤的分子机制。研究结合IL-8诱导的HT-22细胞模型和CUMS大鼠模型,证实miR-223-3p过表达可显著改善神经元活力、减轻炎症氧化应激,并通过调控cAMP/CREB/BDNF通路缓解焦虑样行为,为开发新型抗焦虑靶向药物提供了理论依据。

  焦虑和抑郁作为最常见的神经精神疾病,其发病机制与慢性压力导致的神经炎症和突触可塑性异常密切相关。近年来研究发现,海马区作为应激反应的关键脑区,其神经元损伤与焦虑/抑郁的发生发展存在显著关联。然而,调控这一过程的分子机制尚未完全阐明。microRNAs作为基因表达的重要调节因子,在神经精神疾病中扮演关键角色,其中miR-223-3p因其在炎症和免疫调控中的特殊作用而备受关注。但该分子是否参与压力诱导的焦虑/抑郁行为,特别是通过海马神经元保护机制发挥作用,仍有待深入探索。

河北医科大学第一医院神经内科王文学团队在《Psychopharmacology》发表的研究,系统揭示了miR-223-3p/NLRP3轴在焦虑/抑郁中的神经保护机制。研究人员采用IL-8诱导的HT-22海马神经元损伤模型和慢性不可预测温和应激(CUMS)大鼠模型,结合行为学测试、双荧光素酶报告基因检测、流式细胞术等技术,首次证实miR-223-3p可通过直接靶向NLRP3改善神经元损伤和焦虑样行为。

主要技术方法包括:建立IL-8梯度浓度处理的HT-22细胞损伤模型;通过CUMS构建大鼠焦虑/抑郁模型;采用立体定位注射技术实现海马区miR-223-3p和NLRP3的过表达;运用开放旷场(OFT)、高架十字迷宫(EPM)等行为学测试评估焦虑样行为;结合ELISA、Western blot等技术分析炎症因子和信号通路蛋白表达。

研究结果部分:

  1. IL-8损伤模型中miR-223-3p与NLRP3的表达特征
    通过CCK-8检测发现IL-8以剂量依赖性方式降低HT-22细胞活力,同时伴随miR-223-3p表达下降和NLRP3表达升高。ELISA和流式细胞术证实IL-8处理显著提升炎症因子(IL-1β、TNF-α)和活性氧(ROS)水平。

  2. NLRP3是miR-223-3p的直接靶基因
    生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验证实,miR-223-3p可通过结合NLRP3 mRNA的3'-UTR区域抑制其表达。Western blot显示miR-223-3p过表达显著降低NLRP3蛋白水平。

  3. miR-223-3p通过靶向NLRP3发挥神经保护作用
    在IL-8诱导的HT-22细胞中,miR-223-3p过表达或NLRP3敲低均可改善细胞活力、降低ROS和炎症因子水平;而NLRP3过表达则逆转miR-223-3p的保护效应。

  4. miR-223-3p改善CUMS诱导的焦虑/抑郁样行为
    行为学测试显示,CUMS大鼠表现出中心区域停留时间缩短(OFT)、蔗糖偏好降低(SPT)等典型焦虑/抑郁行为,而海马注射miR-223-3p mimics可显著改善这些异常行为,该效应可被NLRP3过表达所抵消。

  5. miR-223-3p/NLRP3轴调控炎症和神经可塑性通路
    分子机制研究表明,miR-223-3p过表达可降低海马区TNF-α、IL-1β水平和MDA活性,提升SOD活性,同时激活cAMP-CREB-BDNF信号通路,这些变化均受NLRP3表达调控。

讨论与结论:
该研究首次阐明miR-223-3p通过靶向NLRP3调控海马神经元损伤和焦虑/抑郁样行为的分子机制。在细胞层面,证实miR-223-3p可拮抗IL-8诱导的炎症和氧化应激;在动物层面,揭示其通过抑制NLRP3表达、激活cAMP-CREB-BDNF通路改善CUMS诱导的行为异常。这些发现不仅为理解焦虑/抑郁的发病机制提供了新视角,更重要的是揭示了miR-223-3p/NLRP3轴作为潜在治疗靶点的价值。研究采用的CUMS模型高度模拟人类慢性压力状态,使结论具有较好的临床转化意义。未来针对该通路的药物开发,可能为焦虑/抑郁患者提供更精准的治疗选择。

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