《Communications Biology》：Differentially expressed miRNAs in the temporal cortex of Alzheimer’s disease patients and their association to tau pathology
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本研究针对阿尔茨海默病（AD）中tau病理进展的分子机制尚不明确的问题，通过高通量测序和功能验证，系统分析了AD患者颞叶皮层miRNA的表达谱。研究发现miR-129-5p、miR-146b-5p、miR-132-3p表达下调且与Braak分期负相关，而miR-151a-5p上调。进一步实验表明，miR-146b-5p促进tau种子活性，miR-151a-5p则抑制该活性，提示二者在tau病理中具有相反调控作用。该研究为AD的分子分型和靶向治疗提供了新线索。
阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）作为老年人痴呆的主要病因，其典型神经病理特征包括β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的老年斑和过度磷酸化tau蛋白构成的神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles, NFTs）。尽管针对Aβ和tau的疗法已有大量探索，但有效延缓疾病进展的治疗手段仍显匮乏。这一困境部分源于对AD发病过程中关键分子调控网络的理解不足。近年来，非编码RNA（non-coding RNA）尤其是微小RNA（microRNA, miRNA）在基因表达调控中的作用备受关注。miRNA通过结合靶基因mRNA的3'非翻译区（3' UTR），介导翻译抑制或mRNA降解，进而参与多种生理病理过程。已有研究表明，AD患者脑组织、脑脊液及血液中存在miRNA表达失调，且部分miRNA与tau或Aβ通路相关。然而，现有研究多局限于小样本或特定脑区，且缺乏对miRNA功能与tau病理进展关联的系统验证。
为解决上述问题，比利时布鲁塞尔自由大学（Université Libre de Bruxelles）与根特大学（Ghent University）的研究团队在《Communications Biology》发表了最新成果。研究通过下一代测序（next-generation sequencing, NGS）技术分析了AD患者与对照者颞叶上回T1同脑皮层（temporal superior T1 isocortex）的miRNA表达谱，并利用逆转录定量PCR（RT-qPCR）进行验证；进一步通过Western blot、脑组织分馏提取sarkosyl不溶性tau组分、HEK tau生物传感器细胞模型（表达P301S突变tau重复结构域融合荧光蛋白）及荧光共振能量转移（FRET）技术，探究了关键miRNA对tau种子活性的调控作用；最后借助miRNet数据库进行靶基因预测和KEGG通路富集分析。
主要技术方法
研究使用来自Neuro-CEB（法国）和ULB LHNN（比利时）脑库的36例人脑死后样本（对照组13例，Braak分期0–III期；AD组23例，Braak分期V–VI期），对其中19例RNA完整性指数（RIN）≥3.5的样本进行小RNA测序；通过RT-qPCR在全部36例样本中验证差异表达miRNA；采用sarkosyl分级提取AD患者额叶皮层中的不溶性tau聚集体，并利用HEK tau生物传感器细胞评估miRNA mimics/inhibitors对tau种子活性的影响。
研究结果
1. AD颞叶皮层中存在13种差异表达miRNA
NGS分析共鉴定出13种符合筛选标准（p <0.003、FDR <0.1、|log2FC| ≥0.45）的miRNA，包括8种下调（如miR-129-5p、miR-146b-5p、miR-132-3p）和5种上调（如miR-151a-5p、miR-18a-5p）。RT-qPCR结果与NGS趋势一致，且表达变化与RNA质量（RIN）、死后延迟（PMD）或年龄无显著相关性。
2. 关键miRNA表达与tau病理严重程度相关
miR-129-5p、miR-146b-5p和miR-132-3p的表达水平随Braak分期升高而显著降低，且与Western blot检测的磷酸化tau（PHF1抗体识别pS396/S404位点）含量呈负相关；miR-151a-5p表达则与Braak分期及PHF1信号呈正相关。这些关联在Braak V–VI期AD组内无显著差异，提示miRNA失调在tau病理早期阶段即已出现。
3. miR-146b-5p和miR-151a-5p直接调控tau种子活性
在HEK tau生物传感器细胞中，过表达miR-146b-5p mimic增强AD来源sarkosyl不溶性tau诱导的FRET信号，而其抑制剂则降低该活性；相反，miR-151a-5p mimic抑制tau种子活性，抑制剂则增强活性。其他miRNA（如miR-129-5p、miR-132-3p）未显示显著调控作用。
4. 差异表达miRNA靶向AD相关信号通路
KEGG分析显示，下调miRNA的预测靶基因富集于神经营养因子信号通路、多巴胺能/胆碱能/血清素能突触、轴突导向、长时程抑制及AD通路等，涉及GSK3β、CASP3、CDK5R1等关键分子；上调miRNA的靶基因未显著富集于神经元相关通路。
结论与意义
本研究通过多维度实验证实了AD脑组织中一组miRNA的差异表达及其与tau病理的关联，其中miR-146b-5p和miR-151a-5p被首次发现在细胞模型中直接调控tau种子活性。尽管其具体机制仍需深入探索（如miR-146b-5p可能通过靶向SORT1影响tau降解，miR-151a-5p可能通过调节细胞ATP水平干扰tau聚集），但该发现为理解tau病理提供了新的分子视角。未来需在更大队列、多种生物流体（如脑脊液、血液）及神经元模型中进行验证，以评估这些miRNA作为AD诊断标志物或治疗靶点的潜力。
