已有研究表明，阿尔兹海默病(AD)患者的脑组织或血清中存在许多下调的miRNA，它们可能参与了老年斑和神经纤维缠结的形成。miRNA-22-3p即为其中之一，但其分子机制尚未被充分研究。
山东省立医院的研究团队对miRNA-22-3p在AD中的功能和作用机制进行了探索。研究成果以“MicroRNA-22-3p ameliorates Alzheimer’s disease by targeting SOX9 through the NF-κB signaling pathway in the hippocampus”为题，发表在Journal of Neuroinflammation（IF：9.587 ）上。
研究思路
研究结果
1. miRNA-22-3p在AD中的表达情况及疾病相关性
研究者对GEO数据库中AD的miRNA表达谱数据进行了检索分析，结果发现miRNA-22-3p在AD患者的脑组织和血液中均下调。研究者进一步利用DIANA-mitED数据库分析了miRNA-22-3p在其他组织或体液中的表达情况。此外，miRNA与疾病的相关性分析发现miRNA-22-3p与副神经节瘤、混合胶质瘤、星形细胞瘤、帕金森、自闭症、海马硬化和亨廷顿病等多种疾病相关。
2.In Vitro实验：miRNA-22-3p可降低Aβ（β淀粉样蛋白）诱导的神经元细胞凋亡
鉴于miRNA-22-3p在AD中下调，研究者先用Aβ（β淀粉样蛋白）处理小鼠海马神经元细胞系HT22构建AD细胞模型。Aβ处理后，HT22细胞发生显著凋亡。紧接着，研究者在细胞中加入miRNA-22-3p的类似物（agomir）实现过表达并检测对细胞凋亡的影响。结果表明，过表达miRNA-22-3p抑制AD细胞凋亡（凋亡蛋白Bax下调，抗凋亡蛋白Bcl-2上调）。
3. In Vivo实验：miRNA-22-3p可改善AD小鼠的认知功能和降低Aβ沉积
随后，研究者在AD小鼠模型中检测了miRNA-22-3p的作用。研究者分别在AD小鼠的大脑海马区注射miRNA-22-3p类似物（agomir，过表达）和拮抗剂（antagomir，抑制），观察小鼠认知功能变化及神经元细胞中Aβ的沉积情况。结果表明，过表达miRNA-22-3p可显著改善AD小鼠的认知功能和降低Aβ沉积，而抑制miRNA-22-3p则加剧症状。
4. 机制研究：miRNA-22-3p调控蛋白变化
miRNA的经典作用机制是通过与mRNA结合，降解mRNA或者抑制mRNA翻译成蛋白质。因此，miRNA可调控靶基因的表达。基于此，研究者利用TMT蛋白质组学（吉凯助力）分别对PBS处理（对照组，n=3）、miRNA agomir（过表达组，n=3）和miRNA antagomir(抑制组，n=3)的小鼠海马体组织进行蛋白质组学检测，以寻找miRNA-22-3p的靶基因。蛋白质组学结果发现了一些蛋白的表达变化，研究者进一步通过GO和KEGG富集分析揭示了这些差异蛋白参与的功能和信号通路。
5. 机制研究：miRNA-22-3p靶向SOX9，并参与NF-κB信号通路
通过蛋白质组学分析，研究者锁定了一个差异蛋白SOX9。序列分析表明，miRNA-22-3p与SOX9有很强的序列互补结合，SOX9是miRNA-22-3p潜在的靶基因。随后，研究者通过荧光素酶报告基因实验明确了miRNA-22-3p和SOX9之间的靶向关系。有研究表明SOX9与NF-κB信号通路有关，因此，研究者挑选了NF-κB复合体中的蛋白进行了验证。结果表明，当miRNA-22-3p显著上升时，SOX9和NF-κB复合体蛋白的表达均下调；miRNA-22-3p下调时，SOX9和NF-κB复合体蛋白的表达上调。因此，研究者提出miRNA-22-3p的作用机制：miRNA-22-3p上调导致NF-κB通路中的SOX9的下调及凋亡蛋白Bax 的下调及抗凋亡蛋白Bcl-2的上调，最终减少Aβ沉积和神经元凋亡，减轻阿尔兹海默病。
研究总结
本研究探索了miRNA-22-3p在阿尔兹海默病（AD）中的功能和作用机制。功能上，过表达可显著改善小鼠海马神经元细胞系HT22细胞的凋亡、改善阿尔兹海默病模型小鼠的认知功能、减轻β淀粉样蛋白（Aβ）沉积。机制上，研究者采用TMT蛋白质组学（吉凯助力）寻找miR-22-3p的靶基因，并通过双荧光素酶报告基因实验验证了Sox9是其靶基因 。综合以上结果表明，miR-22-3p通过靶向NF-κB通路中的Sox9，减少神经元细胞凋亡和Aβ沉积，最终改善AD小鼠的认知功能。
吉凯基因凭借多年在靶标筛选及验证服务领域的技术积累，建立的标准化 、工程化 、系统化的GRP平台，为中国研究型医生提供科研服务，加快科研成果转化。其中，多组学平台包含蛋白质组学平台和高通量测序平台：
·蛋白质组学平台拥有多台timsTOF Pro、Exploris 480高精度质谱仪，专业的Spectronaut Plusar、Mascot等分析软件，提供专业的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修饰组、olink蛋白质组等检测服务，强大的机器学习算法、IPA分析、蛋白基因组分析服务，系统的生物标志物、分子分型、药物靶点、基因功能研究等解决方案，真正让广大研究型医生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量测序平台分为常规测序服务和单细胞测序服务：单细胞测序拥有10x和BD两个平台，提供单细胞RNA-seq、单细胞核测序、单细胞混样RNA-seq、单细胞TCR/BCR、单细胞（RNA+ATAC）、空间转录组测序等服务；常规测序服务提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修饰测序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修饰测序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻译组测序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全转录组测序（两文库/三文库）、外泌体miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服务。
研究思路
1. miRNA-22-3p在AD中的表达情况及疾病相关性
研究者对GEO数据库中AD的miRNA表达谱数据进行了检索分析，结果发现miRNA-22-3p在AD患者的脑组织和血液中均下调。研究者进一步利用DIANA-mitED数据库分析了miRNA-22-3p在其他组织或体液中的表达情况。此外，miRNA与疾病的相关性分析发现miRNA-22-3p与副神经节瘤、混合胶质瘤、星形细胞瘤、帕金森、自闭症、海马硬化和亨廷顿病等多种疾病相关。
2.In Vitro实验：miRNA-22-3p可降低Aβ（β淀粉样蛋白）诱导的神经元细胞凋亡
鉴于miRNA-22-3p在AD中下调，研究者先用Aβ（β淀粉样蛋白）处理小鼠海马神经元细胞系HT22构建AD细胞模型。Aβ处理后，HT22细胞发生显著凋亡。紧接着，研究者在细胞中加入miRNA-22-3p的类似物（agomir）实现过表达并检测对细胞凋亡的影响。结果表明，过表达miRNA-22-3p抑制AD细胞凋亡（凋亡蛋白Bax下调，抗凋亡蛋白Bcl-2上调）。
3. In Vivo实验：miRNA-22-3p可改善AD小鼠的认知功能和降低Aβ沉积
随后，研究者在AD小鼠模型中检测了miRNA-22-3p的作用。研究者分别在AD小鼠的大脑海马区注射miRNA-22-3p类似物（agomir，过表达）和拮抗剂（antagomir，抑制），观察小鼠认知功能变化及神经元细胞中Aβ的沉积情况。结果表明，过表达miRNA-22-3p可显著改善AD小鼠的认知功能和降低Aβ沉积，而抑制miRNA-22-3p则加剧症状。
miRNA的经典作用机制是通过与mRNA结合，降解mRNA或者抑制mRNA翻译成蛋白质。因此，miRNA可调控靶基因的表达。基于此，研究者利用TMT蛋白质组学（吉凯助力）分别对PBS处理（对照组，n=3）、miRNA agomir（过表达组，n=3）和miRNA antagomir(抑制组，n=3)的小鼠海马体组织进行蛋白质组学检测，以寻找miRNA-22-3p的靶基因。蛋白质组学结果发现了一些蛋白的表达变化，研究者进一步通过GO和KEGG富集分析揭示了这些差异蛋白参与的功能和信号通路。
5. 机制研究：miRNA-22-3p靶向SOX9，并参与NF-κB信号通路
通过蛋白质组学分析，研究者锁定了一个差异蛋白SOX9。序列分析表明，miRNA-22-3p与SOX9有很强的序列互补结合，SOX9是miRNA-22-3p潜在的靶基因。随后，研究者通过荧光素酶报告基因实验明确了miRNA-22-3p和SOX9之间的靶向关系。有研究表明SOX9与NF-κB信号通路有关，因此，研究者挑选了NF-κB复合体中的蛋白进行了验证。结果表明，当miRNA-22-3p显著上升时，SOX9和NF-κB复合体蛋白的表达均下调；miRNA-22-3p下调时，SOX9和NF-κB复合体蛋白的表达上调。因此，研究者提出miRNA-22-3p的作用机制：miRNA-22-3p上调导致NF-κB通路中的SOX9的下调及凋亡蛋白Bax 的下调及抗凋亡蛋白Bcl-2的上调，最终减少Aβ沉积和神经元凋亡，减轻阿尔兹海默病。
研究总结
本研究探索了miRNA-22-3p在阿尔兹海默病（AD）中的功能和作用机制。功能上，过表达可显著改善小鼠海马神经元细胞系HT22细胞的凋亡、改善阿尔兹海默病模型小鼠的认知功能、减轻β淀粉样蛋白（Aβ）沉积。机制上，研究者采用TMT蛋白质组学（吉凯助力）寻找miR-22-3p的靶基因，并通过双荧光素酶报告基因实验验证了Sox9是其靶基因 。综合以上结果表明，miR-22-3p通过靶向NF-κB通路中的Sox9，减少神经元细胞凋亡和Aβ沉积，最终改善AD小鼠的认知功能。
吉凯基因凭借多年在靶标筛选及验证服务领域的技术积累，建立的标准化 、工程化 、系统化的GRP平台，为中国研究型医生提供科研服务，加快科研成果转化。其中，多组学平台包含蛋白质组学平台和高通量测序平台：
·蛋白质组学平台拥有多台timsTOF Pro、Exploris 480高精度质谱仪，专业的Spectronaut Plusar、Mascot等分析软件，提供专业的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修饰组、olink蛋白质组等检测服务，强大的机器学习算法、IPA分析、蛋白基因组分析服务，系统的生物标志物、分子分型、药物靶点、基因功能研究等解决方案，真正让广大研究型医生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量测序平台分为常规测序服务和单细胞测序服务：单细胞测序拥有10x和BD两个平台，提供单细胞RNA-seq、单细胞核测序、单细胞混样RNA-seq、单细胞TCR/BCR、单细胞（RNA+ATAC）、空间转录组测序等服务；常规测序服务提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修饰测序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修饰测序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻译组测序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全转录组测序（两文库/三文库）、外泌体miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服务。