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细胞外囊泡递载circDYM的抗抑郁作用及机制研究

俞晓毓

细胞外囊泡递载circDYM的抗抑郁作用及机制研究

俞晓毓1
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作者信息

  • 1. 东南大学
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摘要

目的:重度抑郁症是一种复杂的非器质性精神疾病,具有高患病率、高复发率和高致残率的特征,严重影响患者心理社会功能和生活质量。现有的抗抑郁药物存在个体差异大、副作用大以及受血脑屏障限制等缺点。因此,开发新型抗抑郁药物并安全有效地将其递送至作用部位意义重大。课题组前期研究发现环状RNADYM(circRNADYM,circDYM)参与抑郁症的调节。本研究基于新颖的药物递载系统-细胞外囊泡(extracellularvesicle,EV)靶向脑部递送circDYM,探寻具有临床转化价值的且有效治疗抑郁症的策略。 方法:基于狂犬病毒糖蛋白(rabiesvirusglycoprotein)RVG-Lamp2b脑靶向修饰的技术构建RVG-circDYM-EV,通过透射电镜分析(transmissionelectronmicroscope,TEM)、纳米颗粒追踪分析(nanoparticletrackinganalysis,NTA)、蛋白质免疫印迹(westernblot)、绝对荧光定量(quantitativepolymerasechainreaction,qPCR)等表征RVG-circDYM-EV;利用活细胞工作站在离体水平上评估小胶质细胞摄取RVG-circDYM-EV情况;应用小动物活体成像系统(nearinfraredfluorescenceimaging,NIRF)以及绝对荧光定量qPCR分析RVG-circDYM-EV在体内分布及递送circDYM的情况;采用CCK8细胞活力检测和流式细胞术(flowcytometry,FCM)评估RVG-circDYM-EV的生物安全性。通过尾静脉向正常小鼠给予不同剂量RVG-circDYM-EV评估RVG-EV靶向脑部递送circDYM情况;通过向慢性不可预知刺激(chronicunpredictablestimulation,CUS)模型小鼠给予RVG-circDYM-EV干预评估其对小鼠抑郁样行为的影响。通过酶联免疫法(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)和westernblot分别检测小鼠海马脑区细胞因子(IL-6,IL-1β,MCP-1和TNF-α),诱导性一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)以及胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein,GFAP)的表达水平;通过FCM和二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)法结合sholl分析测定小胶质细胞和星形胶质数量以及形态的变化;应用westernblot和伊文思蓝(evansblue,EB)免疫荧光技术评估RVG-circDYM-EV对血脑屏障的影响;通过FCM分析外周免疫细胞浸润中枢神经系统的情况。最后,基于转录组学结合生物信息学,免疫荧光实验,RNA结合蛋白免疫沉淀(RNAbindingproteinimmunoprecipitation,RIP),RNA下拉以及染色质免疫沉淀(chromatinimmunoprecipitation,ChIP)等分子生物学实验,探究circDYM抑制神经炎症缓解抑郁症的分子机制。 结果:工程化构建的RVG-circDYM-EV的粒径集中分布在115.2nm左右;脑靶向RVG-Lamp2b融合蛋白在EV表面表达;circDYM在EV中高表达;RVG-circDYM-EV在体外高效地将circDYM递至小胶质细胞中;RVG-circDYM-EV在体内安全有效地将circDYM靶向递送小鼠脑部并被神经细胞摄取。尾静脉注射RVG-circDYM-EV显著增加小鼠脑区circDYM的表达水平;circDYM在正常小鼠脑部的表达水平随RVG-circDYM-EV剂量增加而升高;RVG-circDYM-EV干预显著改善CUS小鼠抑郁样的行为。细胞机制研究表明,RVG-circDYM-EV显著抑制了CUS小鼠海马脑区的小胶质细胞活化;减少星形胶质细胞丢失;减少血脑屏障损伤;抑制外周免疫细胞(CD4+T细胞、CD8+T细胞、B220+B细胞和Ly6G-Ly6Clow细胞)浸润小鼠脑组织。分子机制研究表明,circDYM与转录因子TATA框结合蛋白关联因子1(TATA-boxbindingproteinassociatedfactor1,TAF1)结合,影响TAF1的亚细胞分布,继而抑制TAF1下游的促炎靶基因(Trpm6,Cyp39a1)的转录,从而改善小鼠抑郁样行为。 结论:本研究基于RVG-Lamp2b-EV脑靶向递载系统,靶向脑部递送circDYM,证实了RVG-circDYM-EV能够通过抑制神经炎症有效地缓解小鼠抑郁样行为,解析了核心效应分子-circDYM作用的分子及细胞机制。本研究将为开发有效缓解抑郁症的治疗方案提供基础。

关键词

抑郁症/circDYM/细胞外囊泡/神经炎症

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授予学位

博士

学科专业

基础医学;免疫学

导师

姚红红

学位年度

2022

学位授予单位

东南大学

语种

中文

中图分类号

R74
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