Age-Associated mRNA and miRNA Expression Changes in the Blood-Brain Barrier

doi:10.3390/ijms20123097

.2019年6月25日；20(12):3097.

doi:10.3390/ijms20123097。

血脑屏障中年龄相关mRNA和miRNA表达的变化

附属公司

¹谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。e.goodall@sheffield.ac.uk。
²谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。vleach1@sheffineld.ac.uk。
^三英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。cjoyce.wang@gmail.com。
⁴谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。j.cooper-knock@sheffield.ac.uk。
⁵谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。p.heath@sheffield.ac.uk。
⁶谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。d_baker@live.com。
⁷谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。d.drew@sheffield.ac.uk。
⁸英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。jill.saffrey@open.ac.uk。
⁹谢菲尔德转化神经科学研究所，英国谢菲尔德S10 2HQ谢菲尔德大学Glossop路385a号。julie.simpson@sheffield.ac.uk。
¹⁰英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。nacho.romero@open.ac.uk。
¹¹谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。s.wharton@sheffield.ac.uk。

PMID： 31242592
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血脑屏障中年龄相关mRNA和miRNA表达的变化

艾米丽·古道尔等。国际分子科学杂志. 2019.

.2019年6月25日；20(12):3097.

doi:10.3390/ijms20123097。

附属公司

¹谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。e.goodall@sheffield.ac.uk。
²谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。vleach1@sheffield.ac.uk。
^三英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。cjoyce.wang@gmail.com。
⁴谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。j.cooper-knock@sheffield.ac.uk。
⁵谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。p.heath@sheffield.ac.uk。
⁶谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。d_baker@live.com。
⁷谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。d.drew@sheffield.ac.uk。
⁸英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。jill.saffrey@open.ac.uk。
⁹谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。julie.simpson@sheffield.ac.uk。
¹⁰英国米尔顿·凯恩斯MK7 6AA沃尔顿霍尔开放大学科学、技术工程和数学学院生命科学、健康与化学学院。nacho.romero@open.ac.uk。
¹¹谢菲尔德转化神经科学研究所，385a Glossop Road，Sheffield University of SheffieldS10 2HQ，UK。s.wharton@sheffield.ac.uk。

PMID： 31242592
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摘要

血脑屏障（BBB）中与年龄相关的功能和结构变化可能影响神经血管单位，并有助于包括阿尔茨海默病在内的年龄相关神经退行性病变的发生和发展。目前的研究使用激光捕获显微切割和表达谱分析相结合的方法，在一个衰老的人类尸检脑队列和一个衰老小鼠模型中对BBB的RNA谱进行了研究。在老龄化人类和小鼠队列的BBB中，只有12个重叠基因发生了相同方向的改变。这些基因包括调节血管张力、紧密连接蛋白表达和细胞粘附的基因，所有这些过程都容易随着年龄增长而发生失调。对数据集进行mRNA和miRNA网络整合和通路富集分析，发现15个重叠的miRNA表达发生改变。除了靶向与DNA结合和/或自噬相关的基因外，许多已确定的miRNAs在年龄相关的过程中发挥作用，包括BBB功能障碍和调节神经炎症反应。未来的研究有可能开发针对这些候选者的靶向治疗方法，以防止衰老大脑中的血管功能障碍。

关键词：衰老；血脑屏障；基因表达；miRNA。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
mRNA基因表达分析。(一)老龄化人类和小鼠队列中显著差异表达的探针集总数以及高到低调节转录物的比率。(b条)人类和小鼠数据集之间独特且重叠的差异表达基因的数量。列出了物种间在同一方向上失调的共同基因。与最高龄组相比，上下调节用方向箭头表示。

图2
对人类和小鼠数据集中每次比较的前1000个基因进行分析。在人类数据集中，对基因分类的分析(一)通过折叠变化确定了447个显著差异表达的基因，这些基因在所有三个比较中都很常见，并且(b条)由第页-价值鉴定了353个基因。在小鼠数据集中，对分类的基因进行分析(**c（c）**)通过折叠变化确定了52个显著差异表达的基因，这些基因在所有三个比较中都是通用的，并且(d日)由第页-价值鉴定了150个基因。

图3
miRNA表达分析。(一)人类和小鼠年龄组比较中的miRNA表达。在适当的章节中指出了物种内以及所有四种比较之间的重叠miRNA的数量。(b条)物种间15个重叠miRNAs的折叠变化曲线。

图4
基因表达mRNA验证的qPCR。无显著增长(一)*GRIN2C公司*(第页= 0.078), (b条)*CDC42BPB公司*(第页= 0.142), (**c（c）**)*ATF6型*(第页=0.056），并且(d日)*锌f90*在老年组的BBB中检测到基因表达，类似于微阵列分析中观察到的方向性变化。数据表示为平均值±平均值标准误差（SEM）。

图5
通过阵列分析中确定的候选基因研究蛋白质表达。(一)SLUG公司(*SNAI2公司*)和(b条)第53页(*TP53型*)免疫标记一定比例的内皮细胞核。(**c（c）**)RB1CC1的免疫反应性(*RB1CC1型*)主要与毛细血管基底膜有关。(d日)除了内皮免疫反应外，beclin-1(*贝克1*)锥体神经元的细胞质染色（如箭头所示）遍及皮层（图6d）。BBB的免疫阳性染色用黑色箭头表示。比例尺代表50μm(一,b条,**c（c）**)或100μm(d日).

图6
miRNA表达的qPCR验证。qPCR显示所有三个候选基因的表达发生了相同的方向性变化（miR-155-5p(一,b条); miR-1298-5p(**c（c）**,d日); miR-182-5p(**e（电子）**,如果))在人类中(一,**c（c）**,**e（电子）**)和鼠标(b条,d日,如果)组，类似于微阵列分析中观察到的方向性变化。人类样本中只有miR-182-5p显著改变（ANOVA第页= 0.032). 数据表示为平均值±SEM。

图7
研究设计的工作流程，包括初始mRNA和miRNA表达谱、生物信息学分析和验证。LCM：激光捕获显微切割。IHC：免疫组织化学。qPCR：定量聚合酶链反应。

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1. Erdo F.，Denes L.，de Lange E.血脑屏障与年龄相关的生理和病理变化：综述。J.塞雷布。血流代谢。2017;37:4–24. doi:10.1177/0271678X16679420。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
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