【目的】 通过系统性筛选阿尔兹海默病(AD)患者发生相关的血清外泌体相关microRNA及其靶基因的相关研究,提示AD新的发病机制,并为AD的早期诊断和病程预测提供新的候选指标。 【方法】 通过高通量测序芯片数据比对AD患者和正常人的脑脊液和血清中的miRNA表达谱,获取在AD患者的脑脊液和血清中共同下调的一组miRNA;同时通过生物信息学预测靶向AD的相关致病基因APP、PSEN1、PSEN2等的miRNA,取两组共有的miRNA let-7e、mir-101-3p、mir-107作为候选基因。通过荧光素酶报告基因实验验证这一组miRNA对靶基因的抑制作用,及在人神经母细胞瘤细胞株SHSY5Y中转入miRNA的抑制剂检测细胞凋亡以验证miRNA的功能。通过外泌体富集试剂盒富集AD患者、正常人血清、人神经母细胞瘤细胞株SHSY5Y培养基中的外泌体,通过real-time qPCR检测上述miRNAs表达量及其随年龄变化情况。最后利用不同年龄段小鼠动物模型,通过地高辛荧光标记探针进行海马区miRNAs的原位杂交分析和小鼠血清外泌体的miRNAs检测,验证外周血与脑组织miRNA随年龄改变的相关性。 【结果】 在正常人的血清外泌体中发现let-7e、mir-101-3p、mir-107成熟体均随年龄发生显著下调,而且在AD患者中这组miRNA的表达下调更为显著。不同年龄组正常小鼠脑组织和血清外泌体中miRNA的表达量同样随着年龄增加而逐步下调。随后发现在SHSY5Y细胞中过表达上述miRNAs可以导致APP、PSEN1、PSEN2表达发生显著下调,进一步的荧光素酶报告基因分析提示这一组miRNA可以直接靶向APP、PSEN1、PSEN2的3'UTR区域导致其翻译抑制。 【结论】 我们发现脑组织中的一组miRNA随着年龄的增加逐渐下调,从而解除对AD的相关致病基因的转录后抑制,这可能是AD发生的新的分子机制并与疾病进程相关。结果还提示神经元细胞可能通过外泌体释放这一组miRNA,并可以在患者血清中的外泌体中进行检测,因此有希望为AD患者早期诊断和病程预测提供新的无创性诊断标志物。