miR-17-92基因簇促进神经细胞增殖和神经再生的新应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体涉及一种miR-17-92基因簇促进神经细胞增殖和 神经再生的新应用。
【背景技术】
[0002] 现代社会人类受到各种各样的中枢神经系统疾病困扰，比如阿尔茨海默病、帕金 森病、中风、创伤等等。神经干细胞替代策略为治疗多种中枢神经系统疾病提供了一个崭新 的、具有乐观前景的方向。替代策略的其中一种方式，是移植外源性的神经干细胞。移植以 后神经干细胞可以迀移到病灶处，分化为多种细胞，包括神经元、星形胶质细胞和寡突胶质 细胞，以替换疾病过程中死亡的细胞。
[0003] 虽然干细胞移植的治疗方法有非常好的应用潜力，但在临床应用之前还有很多问 题凾待解决。比如移植的神经干细胞在宿主体内的存活情况不容乐观；研宄显示在创伤模 型中，移植3个月以后只有0. 47%的神经干细胞得以存活。另外存在的一个问题是，移植的 神经干细胞在体内的分化方向需要调整和控制，如果任其自然分化，只有很小一部分神经 干细胞会最终成为神经元和寡突胶质细胞，而更多的神经干细胞分化成为星形胶质细胞。 星形胶质细胞不仅没有修复神经环路的贡献，在一些神经损伤中还可能参与到胶质疤痕的 形成过程，妨碍损伤的恢复。因此，替代策略的另外一种方式是动员内源性的神经干细胞参 与神经系统的修复。
[0004] 在人类和啮齿类动物的成年大脑中，存在着神经干细胞（neuralstem cells，NSCs)。在成年大脑中，神经干细胞至少有两个来源：一个来自于室管膜边缘的室 管膜下区（subventricularzone,SVZ)，另一个来自于海马区齿状回（dentategyrus,DG) 颗粒下层区（subgranularzone,SGZ)(图? 1A-C)。在SGZ中，成体神经干细胞，又称为I 型细胞，缓慢分裂并呈静态状。它们通常表达诸如胶质纤维酸性蛋白（glialfibrillary acidicprotein,GFAP)和神经巢蛋白（Nestin)等成体神经干细胞标记物。当静态神经干 细胞开始增殖，他们会分化产生过渡期扩增"神经祖细胞（neuralprogenitor)"。这类祖 细胞表达类似胚胎神经干细胞标记物，例如Sox2。随后，成体神经祖细胞分化成神经元细 胞，表达双皮质素（Doublecortin,Dcx)和神经元特异核蛋白（NeuN)。
[0005] 由于成年海马区的延续性神经发生与个体的认知功能相关联，例如学习和记忆能 力（learningandmemory),利用成体神经干细胞对神经系统疾病进行治疗，前景十分光 明。然而，如何维持稳定的成体神经干细胞扩增和神经发生，以及调控成体神经干细胞分裂 的分子机理依然不明晰。
[0006] 微型RNA(microRNA，miRNA)的发现，使人们得以从基因调控的水平，用新的角度 研宄大脑发育和成熟的机制。miRNA是一类由22个核苷酸组成的内源性非编码小RNA。 通过RNAaseIII-Dicer的酶切作用，miRNA前体被加工为成熟miRNAs。成熟miRNA能 够识别他的靶标信使RNA(messengerRNA，mRNA)，并结合到靶标信使RNA的3'非编码区 (3'untranslatedregion, 3'UTR)。从而降低该mRNA稳定性，或阻断mRNA的翻译。
[0007] 申请人研宄发现，miRNA对海马区的形态发育和正常功能发挥重要作用。在不同发 育时段阻断miRNA的生成，会影响海马区神经祖细胞分裂并引起细胞凋亡。在成年小鼠大 脑中敲除Dicer(也就是阻断了miRNA的生成），可导致神经退化症状及减小的海马区。这 些研宄表明，和蛋白质编码基因一样，miRNA介导的转录后调控在海马区发育和功能中的机 制，已成为一个新的研宄热点；哪些特异的miRNAs在海马区发育中起着关键性作用依然不 清楚。
[0008] miRNA基因簇（cluster)miR-17-92是一个高度保守的基因簇，编码多个miRNA。现 有技术中，研宄显示miR-17-92基因簇多与心肺等发育有一定的关系，尚未见有关于该基 因簇与成体神经系统作用的相关的研宄。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种miR-17-92基因簇促进神经 细胞增殖和神经再生的新应用。本申请的发明人研宄成体海马区神经发生分子机制，重 点阐明非编码miRNA在海马成体神经干细胞扩增和分化中的功能；申请人筛选了在成年 小鼠大脑海马区高表达的miRNAs并发现了miRNA基因簇（cluster)miR-17-92;申请人进 一步发现miR-17-92在成年大脑中的功能，是促进成体神经干细胞的增殖和分裂，显然， miR-17-92是一种促进神经再生的新基因，具有非常大的应用潜力。
[0010] 本发明是通过以下的技术方案实现的，
[0011] 第一方面，本发明涉及一种miR-17-92基因簇在制备促进神经细胞增殖药物中的 应用。
[0012] 优选地，所述miR-17-92基因簇包括以下组合中的一种或多种：miR-17,miR-19， miR-92,miR-106〇
[0013] 优选地，所述miR-17 的序列为caaagugcuuacagugcaggua(SEQIDNO.I)。
[0014] 优选地，所述miR-19 的序列为ugugcaaaucuaugcaaaacuga(SEQIDNO.2)〇
[0015] 优选地，所述miR-92 的序列为agguugggauuugucgcaaugcu(SEQIDNO.3)〇
[0016] 优选地，所述神经细胞为神经干细胞或神经祖细胞。
[0017] 优选地，所述应用具体为：提高miR-17-92基因簇的表达量后，神经细胞的数量会 相应提升，进而促进成体神经细胞的增殖。
[0018] 第二方面，本发明还涉及一种miR-17-92基因簇在制备促进神经再生药物中的应 用。
[0019] 优选地，所述miR-17-92基因簇包括以下组合中的一种或多种：miR-17,miR-19， miR-92,miR-106〇
[0020] 优选地，所述应用具体为：提高miR-17-92基因簇的表达量后，新生神经元数量增 加，进而促进成体神经再生。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明涉及的miR-17-92基 因（此基因家族包含的主要基因RNA序列为：miR-17,caaagugcuuacagugcagguag; miR-19,ugugcaaaucuaugcaaaacuga;miR_92,agguugggauuugucgcaaugcu)，能够促进神经再 生的新基因，对相关领域的基础研宄和进一步的临床应用具有现实意义；在正常生理条件 下，新生神经元是有限的，一旦发生损伤，神经元发生将大幅度增加，积极参与到修复过程 中。动员内源性的神经干细胞不需要进行手术，可以规避手术带来的创伤风险。但与外源 细胞移植不同，如何诱导这些细胞迀移到需要它们的病灶部位是一个难题。同时，要诱导出 机体需要的特异的神经元类型也是一个挑战。本申请的发明人证实，miR-17-92能够有效促 进体内神经干细胞扩增的新基因，为利用神经干细胞进行神经再生提供了有力的工具。从 临床应用的角度，由于miRNA是小分子，极易体外合成和导入细胞内，操纵体内miRNA表达 量具有非常高的可行性，进而高效地利用miRNA改变基因在神经干细胞中的表达，诱导神 经干细胞分化成特异的细胞，为干细胞替代治疗策略提供一个薪新的调节祀点，推动神经 干细胞在未来的临床应用。
【附图说明】
[0022] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0023] 图1为成年鼠大脑中的神经干细胞（NSCs)示意图；图中，（A)成年鼠大脑两个冠 状切片（1，2)。（B)室管膜下区（SVZ)和（C)海马区的齿状回颗粒下层区（SGZ)中存在神 经干细胞；
[0024] 图2为原位杂交结果图；图中，miR-17，miR-106，miR-19在小鼠成体大