miR-4536-3p抑制通过DBN1/PI3K/Akt/GSK3β通路改善阿尔茨海默病病理的机制研究

本研究针对阿尔茨海默病（AD）中Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化的治疗难题，首次揭示了miR-4536-3p通过靶向调控突触可塑性关键蛋白Drebrin1（DBN1），激活PI3K/Akt/GSK3β信号通路，显著改善5xFAD小鼠认知功能并减轻AD病理特征。该发现为基于microRNA的神经退行性疾病治疗提供了新靶点。

　　

阿尔茨海默病（AD）作为最常见的神经退行性疾病，其核心病理特征——β淀粉样蛋白（Aβ）斑块和tau蛋白神经纤维缠结的形成机制，至今仍是治疗突破的瓶颈。尽管全球数十项针对Aβ的III期临床试验折戟沉沙，科学家们仍在寻找能同时干预多病理环节的新靶点。在这一背景下，microRNA（miRNA）因其可同时调控多个基因网络的特性，成为AD治疗研究的新星。

全南国立大学医学院（Chonnam National University Medical School）的研究团队在《Alzheimer's Research》发表的重要成果，首次将miR-4536-3p这个"神秘分子"推向了AD治疗的舞台中央。研究人员通过生物信息学预测和实验验证，发现这个在神经分化过程中异常活跃的miRNA，竟能直接靶向抑制突触可塑性关键调控因子Drebrin1（DBN1）——一个在AD患者大脑中显著减少的"神经建筑师"。

研究采用SH-SY5Y细胞系构建Aβ诱导的AD体外模型，结合5xFAD转基因小鼠模型，通过miRNA抑制（miR-4536-3p-I）和过表达（miR-4536-3p-M）实验，综合运用双荧光素酶报告基因检测、蛋白质组抗体芯片、Western blotting和Morris水迷宫行为学分析等技术。

DBN1是miR-4536-3p的直接靶标

通过Targetscan等数据库预测和双荧光素酶报告实验，证实DBN1 3'-UTR存在miR-4536-3p结合位点。在SH-SY5Y细胞中，1 pM miR-4536-3p-I使DBN1 mRNA表达提升3倍，而miR-4536-3p-M则显著抑制其表达。在5xFAD小鼠海马区注射miR-4536-3p-I后，DBN1蛋白水平较对照组增加2.1倍。

抗凋亡与神经保护效应

抗体芯片分析显示，miR-4536-3p-I处理使Aβ诱导的SH-SY5Y细胞凋亡率降低47%，同时抗凋亡蛋白Mcl-1表达上调2.3倍。在5xFAD小鼠中，miR-4536-3p-I使皮层Bax阳性区域减少62%，并显著恢复NeuN⁺神经元密度（增加58%）。神经元标志物NFH和MAP2的荧光强度分别提升1.8倍和2.4倍。

认知功能改善

100 μM miR-4536-3p-I治疗的5xFAD小鼠在Morris水迷宫中，第4天逃避潜伏期缩短至28秒（对照组为52秒），目标象限停留时间延长3.1倍，平台穿越次数增加4次。热图分析显示其空间记忆策略接近野生型小鼠。

病理标志物调控

治疗组小鼠皮层Aβ沉积面积减少71%，海马区p-Tau/Tau比值下降64%。机制研究表明，miR-4536-3p-I通过激活PI3K/Akt通路（p-Akt/Akt增加2.7倍），抑制GSK3β活性（p-GSK3β/GSK3β提升3.2倍），形成DBN1/PI3K/Akt/GSK3β级联调控网络。

这项研究首次阐明miR-4536-3p-DBN1轴在AD中的核心作用，其创新性体现在：① 发现新的AD相关miRNA靶点组合；② 揭示PI3K/Akt/GSK3β通路在miRNA介导的神经保护中的枢纽地位；③ 在动物模型实现单次干预同时改善Aβ沉积、tau病理和认知障碍。Jiyun Choi等研究者提出的"miRNA抑制疗法"为开发AD多靶点药物提供了新思路，其采用的立体定位海马注射方案更具临床转化潜力。未来研究可进一步探索miR-4536-3p在AD早期诊断中的生物标志物价值，以及其与其它神经退行性疾病的关联性。