全基因组microRNA筛选揭示miR-517a-3p选择性抑制胶质细胞对α-突触核蛋白纤维的内化

《Cell Communication and Signaling》：MicroRNA 517a-3p suppresses α-synuclein fibril accumulation in human glioblastoma cells

　　

摘要

背景

突触核蛋白病是一组以α-突触核蛋白（α-syn）错误折叠、聚集并沉积为寡聚体组装体和淀粉样包涵体为特征的神经退行性疾病。与神经元一样，胶质细胞也能内化病理性α-syn并在其降解过程中发挥重要作用。尽管摄取在疾病进展中具有核心重要性，但调控α-syn纤维内化的分子机制才刚刚开始被阐明。鉴于microRNA（miRNA）可调控内吞通路及α-syn生物学的多个方面，我们开展了无偏倚的全基因组microRNA模拟筛选，以鉴定影响α-syn纤维摄取的miRNA。

方法

在U-87 MG胶质母细胞瘤细胞系中对阵列化miRNA进行了基于图像的高通量筛选。通过差异荧光标记和免疫标记区分细胞内与细胞外的α-syn PFF，从而定量miRNA依赖性的α-syn摄取效应。在初筛中鉴定的先导miRNA随后通过流式细胞术在三种胶质母细胞瘤细胞系及成熟hiPSC来源的星形胶质细胞中进行验证，使用的探针包括荧光标记的α-syn PFF、单体α-syn、Tau-K18纤维以及分别由PD、DLB和MSA种子诱导的α-syn纤维。

结果

在我们的初筛中，鉴定出九种α-syn预形成纤维（PFF）内化的增强子和八种抑制子。正交验证显示miR-517a-3p是一种强效的摄取抑制因子，在早期时间点减少PFF内化约73%，且在纤维暴露48小时和72小时后仍维持显著降低。miR-517a-3p并未加速已内化纤维的降解或分泌，表明其主要损害摄取而非下游加工过程。它还减少了单体α-syn和Tau-K18纤维的内化，以及由PD、DLB和MSA种子诱导的α-syn纤维的内化，同时增加了转铁蛋白的摄取，表明其对内吞作用具有货物选择性而非全局性影响。该抑制效应在另外两种胶质母细胞瘤细胞系（U-251 MG、LN-229）中得到重现。该效应还延伸至成熟hiPSC来源的星形胶质细胞，其中miR-517a-3p相对于溶剂处理对照组降低了α-syn PFF的摄取，尽管未降至未转染基线以下。

结论

综上所述，我们的研究揭示了miRNA在调控致病性蛋白质聚集体内化过程中此前未被认识的作用，提示miRNA依赖性的内吞调控可能代表α-syn组装体细胞处理的一条调节轴。