miR-124通过靶向P2X7R抑制海马区小胶质细胞焦亡，从而减轻PTSD模型大鼠的行为缺陷

《Archives of Biochemistry and Biophysics》：miR-124 alleviates behavioral deficits via inhibiting hippocampal microglial pyroptosis by targeting P2X7R in PTSD model rats

　　**摘要**• MiR-124通过靶向P2X7R下调海马小胶质细胞中焦亡相关蛋白的表达，从而减轻模型大鼠的PTSD样行为损伤。• P2X7R调节PTSD模型大鼠海马小胶质细胞中焦亡相关蛋白的表达。• 抑制小胶质细胞中的P2X7R可恢复PTSD模型大鼠海马神经元中突触相关蛋白的表达。## 引言创伤后应激障碍（PTSD）是由令人痛苦且危及生命的创伤性事件引起的严重精神疾病，临床上以侵入性再体验、过度警觉、情感麻木及相关症状为特征[1]。越来越多的证据表明，PTSD常伴随认知功能障碍和记忆损伤，其发病机制与神经炎症和神经元损伤密切相关。然而，其具体的分子机制仍缺乏充分阐明。小胶质细胞在调节神经元活动和突触可塑性中发挥着关键作用，从而调节学习和记忆过程。越来越多的证据表明，过度的神经炎症反应可引发神经元死亡和异常突触可塑性，导致学习和记忆功能障碍[2][3][4]。PTSD动物模型海马中小胶质细胞过度激活引发的神经炎症可能诱导焦虑样和恐惧样行为[5]。在PTSD患者中，包括白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和C反应蛋白（CRP）在内的外周炎症介质水平显著升高，并伴随过度的炎症反应和免疫失调。这种炎症改变被视为PTSD发展的关键危险因素或创伤性应激的继发性结果[3][6]。MicroRNA-124（miR-124）是多种神经系统疾病的关键调节因子。它通过调节小胶质细胞激活来调控神经炎症过程，并通过抑制炎症反应发挥神经保护作用[7][8]。研究表明，miR-124维持小胶质细胞的静息状态，发挥神经保护作用，并通过抑制小胶质细胞极化来调节神经炎症[9][10]。在我们先前的研究中，SPS暴露大鼠的海马miR-124水平下调[11]，提示miR-124可能参与PTSD的病理生理进程，但其具体调控机制尚未得到充分探索。嘌呤能受体P2X7（P2X7R）的激活通过caspase-1依赖性机制触发下游信号通路，导致NOD样受体热蛋白结构域3（NLRP3）的激活，这是小胶质细胞介导的神经炎症级联反应的核心事件[12]。NLRP3炎性小体是一种负责caspase-1激活的蛋白复合物[13]。激活的caspase-1驱动两个关键生物学事件：一是前体IL-1β和前体白细胞介素-18（IL-18）的成熟与胞外分泌，二是Gasdermin D（GSDMD）的切割产生GSDMD-N，从而启动焦亡并释放胞内炎症物质。胞外成熟IL-1β进一步作用于胶质细胞和神经元，招募炎症细胞，放大神经炎症反应，加重脑损伤，持续炎症状态，最终导致异常突触可塑性和认知功能障碍[14][15]。我们之前的研究已确认PTSD大鼠海马中IL-1β显著上调[17]。该改变与P2X7R调控的焦亡（一种炎症相关的程序性细胞死亡形式）之间的潜在联系仍尚不明确。值得注意的是，使用TargetScan（http://www.targetscan.org）进行的生物信息学分析将P2X7R鉴定为miR-124-3p的潜在靶点。这一发现引发了一个问题：miR-124是否通过调节P2X7R及其下游信号分子来调控PTSD的病理进程？在本研究中，我们发现miR-124可以通过下调P2X7R，来减轻改良单次延长应激（mSPS）暴露大鼠的PTSD样行为，包括焦虑、抑郁和记忆损伤，这可能与小胶质细胞中海马NLRP3影响IL-1β水平有关。此外，我们阐明，P2X7R敲低的小胶质细胞可显著提高神经元突触后致密蛋白95（PSD95）和突触素I的表达。本研究证明，miR-124通过下调小胶质细胞中P2X7R的表达，从而抑制小胶质细胞焦亡，减少海马中促炎细胞因子IL-1β的释放。这种海马神经炎症的缓解最终恢复了海马神经元中突触相关蛋白的表达，改善了mSPS诱导的PTSD大鼠的行为异常。## 摘要片段### 动物所有动物实验均经中国医科大学机构动物护理和使用委员会批准（批准号：20250885），并按照国家卫生研究院实验室动物护理和使用指南执行。共88只雄性大鼠随机分配至两个独立的实验队列中。第一个实验组包含四组：对照组（未处理大鼠，n = 12）、PTSD组（接受mSPS刺激的大鼠，n = ...）### mSPS大鼠海马miR-124表达下调mSPS是建立啮齿类动物PTSD模型的优化方案。建立PTSD大鼠模型的具体流程见图1A。为验证mSPS方案的可靠性和有效性，对对照组和PTSD组大鼠进行了一系列行为学测试，包括开放场测试（OFT）、高架十字迷宫（EPM）、旷场实验（FST）、强迫游泳实验（FCT）和尾部夹痛实验（TCT）。各组大鼠在OFT中的代表性运动轨迹见图1B。各组间总移动距离无显著差异……### 讨论在本研究中，我们观察到miR-124在mSPS诱导的PTSD模型大鼠海马中显著下调。脑室内注射miR-124过表达慢病毒可有效改善一系列PTSD样行为缺陷，包括抑郁样行为、焦虑样行为、恐惧记忆消退受损和异常社交行为。这些结果表明，miR-124在PTSD相关病理进程的进展中起关键作用……### 利益冲突声明作者声明，不存在已知的相互竞争的财务利益或个人关系可能影响本论文所报告的工作。### 临床试验编号不适用。### 作者贡献声明**童磊：** 原创草稿撰写，监督，概念构思。**吉莉莉：** 审稿与编辑，原创草稿撰写，概念构思。**张自强：** 方法论，数据整理。**彪城昊：** 方法论，基金获取，数据整理。**陈燕丽：** 方法论，形式分析，数据整理。**姬昕宇：** 原创草稿撰写，数据整理。**林以龙：** 原创草稿撰写，形式分析，数据整理### 伦理声明本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经中国医科大学批准。### 数据与材料可用性如需数据，请联系作者。### 资金支持本研究由中国医科大学**高质量发展项目**（项目编号：2023JH2/20200070）、**辽宁省科学技术厅**和**辽宁省自然科学基金**（项目编号：2024-MSLH-456）提供资金支持。### 利益冲突声明作者声明不存在利益冲突。### 致谢无林以龙 | 陈燕丽 | 姬昕宇 | 张自强 | 彪城昊 | 童磊 | 吉莉莉