人源神经元 miRNA 测序小分子筛选
直接测量化合物处理后神经元微小 RNA(microRNA,miRNA)表达谱,再以候选复验、Tau 及活性检测检查药理作用。
用途与模型
- 研究用途
- 寻找神经元 miRNA 调节小分子,并在具体培养模型中比较神经保护与毒性。
- 模型与细胞来源
- BR43 单供者来源人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)的兴奋性神经元用于初筛;后续包括大鼠原代神经元、Tau P301L 及健康亲属来源的 2 条人神经元系。
- 方法版本
- 2023 年 BR43 初筛及强心苷复验版本
- 实验形式
- 化合物处理 24 小时后小 RNA 测序;后续候选浓度反应、Tau 蛋白/转录和应激活性比较。
材料与平台
- 初筛
- 1,902 种化合物;初筛每化合物 1 次。质控后保留 1,370 种化合物,另有 42 个溶剂和 25 个阳性对照样本。
- 表达与复验
- 直接测序 338 种 miRNA,6 批数据校正;44 种候选用反转录定量聚合酶链式反应(reverse transcription quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)复验 miR-132。
- 后续药理
- 地高辛、oleandrin、proscillaridin A 等强心苷;Tau、突触/微管标志及人神经元 Alamar Blue 代谢活性。
测量指标与分析
- miRNA 表达谱
- miR-132 与 miR-212 浓度反应
- Tau 及磷酸化 Tau
- 突触和微管相关蛋白
- 应激后代谢活性信号
将初筛与复验分开。表达谱经批次校正后寻找候选,神经保护结合 Tau、结构标志和代谢活性判断,不用 Tau 下降单项代表无毒。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 单次化合物初筛后,在人/大鼠神经元复验候选,并在两条人神经元系检查强心苷。
- 测试范围
- 初筛 1 条 BR43 神经元系;后续 Tau P301L 及健康亲属来源 2 条人神经元系。Fig3A 溶剂/阳性对照各 8 生物重复,其他候选 4 生物重复。
- 参照体系
- 溶剂、已知诱导条件、不同细胞来源、化合物浓度、暴露时长和应激条件。
- 研究结果
- 44 候选中 24 小时后大鼠有 12 种、人源有 4 种显著增加 miR-132;强心苷降低 Tau 并减轻 P301L 神经元应激损伤,高浓度同时影响结构标志。
适用条件与研究局限
- 每化合物初筛仅 1 次且存在批次效应,不能把全数据集当完成复验。
- 强心苷有浓度、时间和细胞背景相关毒性。
- miRNA 抑制仅部分削弱保护,仍涉及其他通路。
来源与原文
- Small molecule regulators of microRNAs identified by high-throughput screen coupled with high-throughput sequencing原始研究 · Nature Communications · 2023-11-21