文摘
背景。血液循环小分子核糖核酸都是潜在的生物标记物在许多疾病,包括抑郁症神经障碍差异表达。它控制人类基因的表达和相关的细胞和生理过程在正常和病变细胞。我们旨在评估循环microrna的潜在作用及其与应激激素和细胞氧化应激的神经抑郁障碍发生在老年人。方法。共有70名健康受试者纳入本研究。基于情绪状态的形象(POMS-32分数),参与者分为两组;健康受试者(n = 30)和抑郁(n = 40)。小分子核糖核酸的表达;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135,和mir - 451和细胞氧化应激的相关参数;细胞不,SOD2的基因,猫进气阀打开,和激素;皮质醇和5 -羟色胺是由定量估计实时rt - pcr、高效液相色谱法,分别和ELISA免疫测定技术。结果。抑郁症在57.14%的参与者。结果显示显著增加(p = 0.01)心情总分数,和相对老年人抑郁症领域与抑郁症与健康对照组相比。mir - 124的相对表达水平,miR-34a-5p显著增加和mir - 135的表达水平,和mir - 451显著减少老年人抑郁症患者与健康对照组相比。此外,皮质醇水平显著增加,5 -羟色胺(5 ht)显著降低在所有参与者抑郁。细胞氧化应激分析抑郁症受试者显示,血清水平和伊诺基因的表达显著增加与减少分子表达抗氧化基因;分别SOD2,猫。结果表明,细胞氧化应激参数与抑郁症相关的积极分数,皮质醇和消极细胞5 -羟色胺的水平。在抑郁的主题,小分子核糖核酸相关的相对表达积极与抑郁症得分,不,进气阀打开,皮质醇,并与SOD2负相关,猫,和5 -羟色胺。结论。细胞氧化应激和激素水平强烈支持循环microrna的作用;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135, mir - 451规定的老年人抑郁和情绪障碍。相关协会的microrna表达细胞氧化应激和肾上腺激素是一个一步了解这些小RNA分子的作用在老年人抑郁症的进展。因此,细胞microrna可能的诊断和预后作用作为在抑郁治疗策略的目标对象。
1。介绍
小分子核糖核酸(microrna)非编码rna在许多疾病,包括差异表达神经抑郁障碍(1- - - - - -8]。它被证明是与最基本的生物过程尤其相关,细胞分化,增殖,cellaur氧化streaass,和细胞凋亡。microrna的提议控制作用由抑制基因表达的超过90%的人类基因通过信使rna降解或压抑mRNA翻译通过互补不足绑定目标mRNA (9,10]。
高表达在神经元细胞的小分子核糖核酸的报告并提出调节大脑发育的细胞过程包括细胞神经发生、细胞凋亡、增殖和细胞代谢(4,10]。因此,异常或特异表达细胞microrna的表达明显相关的许多神经和精神疾病(5,6,11,12]。细胞microrna很容易转移到人体体液,特别是血清,血浆和脑脊液(CSF)。此外,差动microrna的表达是稳定的,其与细胞的状态可以很容易地检测到(13]。因此,在许多疾病,小分子核糖核酸是潜在的血液生物标志物显示有效的大小疾病生理和细胞基地(14]。
bnormal细胞氧化应激基因的表达也显示与许多精神障碍的发病机理有关,包括抑郁和焦虑(15- - - - - -17]。氧化应激可能相关联的潜在有效的作用大脑的耗氧量高、lipid-rich宪法以及低水平的重要的细胞抗氧化剂和deficinent细胞抗氧化酶的活动(18- - - - - -21]。
此外,肾上腺激素的变化和久坐不动的生活方式最近在老年人与抑郁症有关(22]。他们表明,优化的激素水平xercise HPA轴的干预措施起着潜在的生理作用在老年人心理状态的性能与抑郁症(22]。细胞肾上腺激素皮质醇等控制活动HPA及其释放的等离子体上应力的大小取决于尤其是老年人(23- - - - - -25]。同时,低水平的细胞血清素不足明显提到诱发抑郁症的参数(26- - - - - -28]。
microrna的表达异常体液和大脑组织显示与抑郁症患者和动物模型的大小(29日- - - - - -31日]。尽管microrna有潜在生物标记物(32,33),他们的角色在大萧条时期,与细胞的氧化应激,应激激素没有完全阐明。因此,当前的研究旨在评估循环microrna的潜在作用及其与应激激素和细胞氧化应激的神经抑郁障碍发生在老年人中。
2。材料和方法
2.1。主题
共有110名健康受试者的年龄60 - 85岁,平均年龄(58.3±2.4)被邀请通过选举卷随机选择参加这项研究。只有70受试者符合入选标准,同意完成本研究提出的协议。主题与精神疾病、慢性感染、严重疾病,内分泌异常,免疫,甚至饮食习惯被排除在本研究之外。此外,受试者服用糖皮质激素药物影响测量压力和抑郁的参数被排除在本研究之外。书面知情同意之前收到所有受试者参与。抑郁分数评估情绪状态的概要文件(POMS-32)之前报道(34,35),受试者根据POMS-32分为两组:对照组(n = 30),抑郁组(n = 40)流程图所示图1。综述了研究协议根据1975年赫尔辛基宣言的伦理准则和道德委员会批准RRC,沙特国王大学,沙特阿拉伯王国,在文件号(ID: RRC - 2018 - 018)。参与者的人口统计数据和基线特征如表所示1。
2.2。的情绪状态(盐)
所有参与者受到估计他们的抑郁得分通过使用pre-validated短版的盐如前所报道(34,35]。在这一步中每个参与者的情绪状态进行评估的自我报告的问卷由32项(POMS-32分数)。对于每一个参与者,POMS-score五个不同的领域;疲劳(6项),刺激(7项)、活力(5项)、张力(6项),和抑郁(8项)被用来测量分数抑郁情绪(34]。此外,5分李克特量表的一个,3从“不”(0)“极其”(4)用于分数的POMS-results主题。这个量表的信度和效度都很好(α= .76 -α= .95)(35,36]。
在最近的研究中,不同的领域范围从内部一致性α=。86toα=。97, respectively. Based on the POMS analysis, the subjects were classified into two groups control group (n =30), and the depressive group (n =40).
2.3。评估的应激激素
唾液和血清样本来自每个参与者根据提出的时间选择生理激素的控制范围如前所报道(37]。免疫测定技术评估估计皮质醇水平(pg / mL)的所有参与者通过使用竞争酶联免疫试剂盒(学生物化学诊断,安大略省,加拿大,Inc .) (38]。此外,血清素水平测定血清样本(ng / mL)均采用竞争性免疫测定酶联免疫试剂盒(KA1894罗福斯生物制品,安大略省,加拿大,Inc .) (38]。
2.4。一氧化氮(NO)水平的评估
血清一氧化氮(NO)浓度的所有参与者。的水平没有被估计为硝酸盐和亚硝酸盐的波长(λ;使用高效液相色谱法测定540海里)如前所述[39]。
2.5。实时rt - pcr分析循环microrna基因和抗氧化剂
2.5.1。提取的RNA和合成互补脱氧核糖核酸
对于每个参与者来说,miRNease隔离工具包(试剂盒、希尔登,德国)被用来从血清样本中提取总RNA。应用逆转录聚合酶链反应(RTPCR)血清样本分析总RNA。这时,一个互补DNA (c-DNA)生成使用逆转录miScriptII RT工具包(试剂盒)和microrna的水平被光密度值(40]。
2.5.2。实时rt - pcr分析
商业解决方案包含人类抗氧化基因的引物和探针;SOD2、猫和伊诺(Sigma-Aldrich、热科学、德国)如表1被用来屏幕antioaxidant基因的表达在palsma用实时定量rt - pcr的所有科目中使用ABI 7300系统(应用生物系统公司)40]。此外,循环microrna的引物;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135, mir - 451 a(美国应用生物系统公司,培育城市,CA)(表2),被用来屏幕等离子的microrna的表达所有参与者通过使用一个实时定量rt - pcr (40]。复合PCR组件的平均拷贝数归一化根据GAPDH基因作为一个内部看家基因(41]。在PCR过程中,各自的cDNA受到四个热阶段的模板;主要变性阶段(我)在94°C(2分钟);变性阶段(II)在94°C(30秒);退火阶段(III)(30秒59°C),和放大阶段(IV) 30秒(72°C)。聚合酶链反应阶段(二世(四)进行了45周期和所有反应都以一式三份的方式(41]。
2.5.3。统计分析
选定的样本大小的计算70年主题显示给估计有96%的力量和显著性水平为0.05 8.5%的期望频率。
IBM SPSS统计程序(SPSS统计V.17)被用来分析所有数据产生在这个研究。连续变量的数据表示为平均数±标准差。组织进行了分析通过使用频率差异(Mann-Whitney-Wilcoxon测试)和非参数检验χ2测试,分别。在所有组,两个独立样本t用于对比研究变量如抑郁情绪得分(因变量),microrna的表达水平,抗氧化基因,应激激素(独立变量)。此外,多元逐步回归和皮尔逊相关性分析被用来估计盐低分数之间的关联和microrna的水平,压力荷尔蒙,antoxidant基因和细胞浓度与抑郁症和老年受试者在控制。所有测试都是双尾;由于多个评估,结果只被认为具有统计显著性p < 0.01的价值。
3所示。结果
共有70名健康受试者招募参与本研究(表1)。他们是根据抑郁分数分为健康对照组(n = 30)和抑郁(n = 40)。Aconsideral增加BMI (p = 0.001),腰(p = 0.001),臀部(p = 0.01), WHR (p = 0.01)作为参数的身体成分大大增加了成年人与抑郁症与健康对照组相比(表1)。此外,在所有参与者没有生活方式因素的影响的报道。结果表明,超过90%的参与者都是使用的常规活动超过50%(表1)。尽管超过20%的抑郁成人吸烟者,吸烟习惯抑郁得分(桌子上没有重大的价值1)。
的情绪得分差异估计(图是研究的主题之一2(一个))。所有测量情绪得分显著增加成人与抑郁症比健康对照组(P = 0.001)。结果显示显著增加(p = 0.01)心情总分数,和相对老年人抑郁症领域与抑郁症与健康对照组相比(图2(一个))。此外,细胞激素的变化与抑郁症被估计在所有参与者(图2 (b))。在老年人抑郁,显著增加(p = 0.001)在细胞皮质醇水平较低的血清素水平比健康对照组(图据报道2 (b))。数据支持细胞肾上腺激素的生理变化与神经抑郁障碍有关。
(一)
(b)
研究细胞氧化应激的影响抑郁的状态,血清水平的细胞一氧化氮(NO)的mrna的表达率细胞伊诺,SOD2,猫基因估计通过高效液相色谱法和实时PCR分析(图3)。结果显示显著增加(p = 0.001)细胞一氧化氮(NO)水平的老年人比健康对照组(图与抑郁症3(一个))。此外,老年人与抑郁症有显著提高(p = 0.001)细胞伊诺基因的mRNA的表达水平较低水平的猫SOD2抗氧化基因的mRNA表达,分别比健康对照组(图3 (b))。
(一)
(b)
分子的氧化应激基因的表达和生理变化显著相关离子细胞激素和情绪得分(表3)。在老年人抑郁,细胞氧化应激基因的表达;SOD2伊诺,猫,没有相关的积极情绪概要文件的域的变化分数(抑郁、愤怒、疲劳、活力、张力,TMSore)、皮质醇和消极细胞5 -羟色胺水平如表所示3。
在这项研究中,细胞微- rnas的潜在作用在抑郁症的发病机理和严重程度估计通过使用(图和实时PCR分析4)。微- rnas的微分表达式;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135, mir - 451 a与抑郁症在老年人健康控制和筛选(图4)。结果表明,相对mir - 124的表达和miR-34a-5p显著增加(P = 0.001),和mir - 135, mir - 451 a显著降低(P = 0.01)相比,老年人抑郁症健康对照组(图4)。在老年人抑郁,microrna定性分析表明,mir - 124的相对表达miR-34a-5p, mir - 135,和mir - 451与TM-score积极相关,不,进气阀打开,皮质醇,并与SOD2负相关,猫,5 -羟色胺如表所示4。结果表明,细胞microrna在抑郁症的发病机制可能有潜在的作用通过增强分子表达细胞氧化应激基因与增加血清一氧化氮。因此,细胞microrna的估计可能的诊断和预后作用作为在抑郁的治疗策略目标对象。
4所示。讨论
抑郁症是一种最精神障碍播种与全球疾病负担(42]。最近,抑郁症的症状、焦虑和压力相关疾病有超过32%的病人被认为43- - - - - -46]。
在这项研究中,抑郁症在57.14%的参与者。结果显示显著增加(p = 0.01)心情总分数,和相对老年人抑郁症领域与抑郁症与健康对照组相比。
老年人抑郁症的发展似乎与乳癌的改变或障碍的神经递质系统的影响(22,25,26,28]。
肾上腺皮质醇和细胞5 -羟色胺之间的关系是本研究评估。显著增加(p = 0.001)在细胞5 -羟色胺水平较低的皮质醇水平与健康对照组相比,老年人抑郁的报道。数据支持细胞肾上腺激素的生理变化与神经抑郁disordersas之前报道(23- - - - - -28]。在大多数研究中,细胞的表达和relase皮质醇进入血流明显受控于应力的大小尤其是老年人(23- - - - - -25]。这种应激激活下丘脑进一步皮质醇secrtions进入血液循环最近批准了(22]。此外,我们的结果符合那些血5 -羟色胺的水平能显著降低抑郁症患者(26- - - - - -28]。
在许多精神障碍,细胞氧化应激可能是一个额外的致病因素emrged由于较高的耗氧量,增加脂质含量barin的患者(15- - - - - -20.]。
因此,在本研究的水平细胞一氧化氮(NO)和细胞伊诺mrna的表达率,SOD2,猫基因估计通过使用高效液相色谱法和实时PCR分析。细胞一氧化氮(NO),进气阀打开基因表达显著增加,猫SOD2抗氧化基因的表达水平显著降低老年人患抑郁症。数据显示,氧化应激pramters;SOD2伊诺,猫,没有相关的积极情绪概要文件的域的变化分数(抑郁、愤怒、疲劳、活力、张力,TMSore)、皮质醇和消极细胞5 -羟色胺的水平。
在大多数研究中,抑郁症的显示与等离子体浓度的下降有关抗氧化剂和抗氧化的酶活性(17,18,21]。缺乏抗氧化和细胞抗氧化酶减少了保护双方细胞氧化和氮自由基最终诱导细胞损伤脂肪酸,蛋白质、DNA和线粒体(47- - - - - -49]。同样,在我们最近的研究中,肾上腺激素水平变化在老年人抑郁得分较高的控制健康受试者相比。在这个研究中,皮质醇水平显著增加在协会与其他肾上腺激素如ACTH和CORT [22]。
先前的研究表明,遗传易感性可能有额外causatic行动在抑郁症的发展50,51]。然而,抑郁和其相关的分子病理生理学与肾上腺激素和细胞氧化应激罕见或不能完全说明。循环小分子核糖核酸的短链非编码rna显示多intrrerest基因表达监管机构在许多疾病的病理生理学(52- - - - - -56]。独特的非编码RNA短序列(23个核苷酸)的小分子核糖核酸结合坚定目标mrna通过翻译区(UTR)产生抑制或不稳定的遗传密码翻译因此减少相关蛋白质的合成和生产(57]。microrna发挥潜在的作用,监管机构对细胞生理活动,如细胞周期、细胞凋亡、神经发展,以及细胞内途径信号在正常和发达的疾病,particualry抑郁症(58- - - - - -61年]。
在这项研究中,定量实时PCR (qPCR)是在等离子体进行了筛选microrna的表达的主题。一个相对微- rnas的表达式;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135, mir - 451估计在健康受试者和老年人抑郁。结果表明,mir - 124的表达和miR-34a-5p显著增加(P = 0.001),和mir - 135, mir - 451 a显著降低(P = 0.01)老年人抑郁症患者与健康对照组相比。
定量实时PCR (qPCR)之前报道的研究结果证实,mir - 124和miRNA-34a-5p表达水平明显增加,mir - 135和microrna - 451的表达水平明显降低抑郁症患者比健康对照组表达(62年- - - - - -64年]。mir - 124的调节水平和miRNA-34a-5p dounregualted mir - 135和microrna - 451 a明显报道的等离子体无毒抑郁症患者(62年- - - - - -64年]。
在drug-naive患者中,mir - 124的表达水平和miRNA-34a-5p显著降低和mir - 135和microrna - 451 a显著增加(65年,66年]。这大大支持microrna的预后监管作用以及治疗目标和非治疗抑郁症患者(66年,67年]。此外,交替microrna的表达水平治疗前后意味着它在抑郁症的发展中的作用[53,68年]。
在这项研究中,microrna的表达与抑郁症的发展显著相关,neurotransmittors和细胞氧化应激。在老年人抑郁,mir - 124的表达水平,miR-34a-5p, mir - 135,和mir - 451相关的积极的抑郁,细胞一氧化氮(NO),进气阀打开,皮质醇,并与SOD2负相关,猫,和5 -羟色胺。
在正常细胞中,microrna的存在如miR-34a-5p显著调节细胞生存/凋亡和神经保护信号通过控制一组细胞p53基因像,b细胞淋巴瘤2 (bcl - 2)和无声的信息监管机构1 (SIRT1)脱乙酰酶,分别。miR-34a-5p显示增加p53的表达通过抑制SIRT1的69年,70年]。
在抑郁症患者中,细胞细胞内氧化应激上调p53的表达水平,因此增加miR-34a-5p的表达水平。这些结果证实,氧化应激增加了抑郁的进一步提高upregulation miR-34a-5p mir - 135的差别和mir - 124对这些基因,和mir - 451——在这些患者的血清和脑组织69年,71年]。中氧化自由基如一氧化氮(NO)大大促进了cellularSOD2的表达水平,减少猫,伊诺的表达水平增加71年- - - - - -73年]。因此,在抑郁症患者,一个相关的生理关系报告更高的氧化应激,降低防御系统,microrna表达和疾病的严重程度。
在抑郁症患者中,细胞的相对表达microrna与过多的皮质醇显著相关活动释放功能亢进肾上腺(HPA)轴和低水平的5 -羟色胺(5 ht),分别。一些研究报道,mir - 124和mir - 135显著受5 -羟色胺(5 ht) (65年,74年- - - - - -76年]。强烈miRNA-target mir - 124之间的交互报告或mir - 135和5 ht运输车和5 ht receptor-1a记录。这表明高或低表达率mir - 124或mir - 135是与5 -羟色胺(5 ht)水平相关,因此主要用作aprognostic因素来衡量抗抑郁治疗的响应(65年,74年- - - - - -76年]。此外,miR-34a-5p和mir - 451 a的表达显著与5 -羟色胺(5 ht)和皮质醇水平通过影响脑源性神经营养因子(BDNF)表达的表达(67年,77年,78年]。在抑郁症患者,miRNA-34a的异常表达和mir - 451 a显著降低脑源性神经营养因子的表达影响间接5 ht和软木的集成系统通过产生一个pro-neuroprotection信号级联(79年- - - - - -82年]。
5。结论
细胞氧化应激和激素水平强烈支持循环microrna的作用;mir - 124、miR-34a-5p mir - 135, mir - 451规定的老年人抑郁和情绪障碍。相关协会的microrna表达细胞氧化应激和肾上腺激素是一个一步了解这些小RNA分子的作用在老年人抑郁症的进展。因此,细胞microrna可能的诊断和预后作用作为在抑郁治疗策略的目标对象。
数据可用性
所有生成的数据或分析在这项研究提出了手稿。请联系相应的作者访问数据提出了研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢研究者支持项目数量(RSP-2021/382),沙特国王大学,利雅得,沙特阿拉伯的资助这项研究。