微小RNA 218-1; MIR218-1

miRNA218-1

HGNC 批准的基因符号：MIR218-1

细胞遗传学位置：4p15.31 基因组坐标（GRCh38）：4:20,528,275-20,528,384（来自 NCBI）

▼ 说明

微小 RNA（miRNA）与 MIR218 一样，是一种小型非编码 RNA，可通过与目标 mRNA 的 3 素 UTR 中的互补区域结合来抑制翻译或促进 mRNA 降解。两个不同的基因 MIR218-1 和 MIR218-2（616771）编码相同的成熟 MIR218 序列（Schembri 等人，2009）。

▼ 克隆与表达

Small 等人使用生物信息学方法（2010）分别鉴定了 Slit2（603746）和 Slit3（603745）基因内含子 14 内的小鼠 Mir218-1 和 Mir218-2 基因。Mir218 茎环在物种间具有高度的序列保守性，并且成熟的 miRNA 从人类、小鼠到斑马鱼和非洲爪蟾显示出 100% 的同一性。对成年小鼠组织的 Northern 印迹分析显示，Mir218 双联体在大脑中表达相对较高，在肺、膀胱和肝脏中表达较低，在其他组织中表达很少或没有表达。在视网膜内皮细胞中也检测到高表达，在整个视网膜和主动脉中表达较低。原位杂交证实了 Mir218 在小鼠胚胎大脑、神经管和眼睛中的表达。在胚胎中脑和间脑的背侧发现了强烈的表达，

阿明等人（2015）发现 Mir218 是小鼠运动神经元中最丰富的 miRNA。胚胎第 11.5 天（E11.5）胚胎的全小鼠原位杂交显示 Mir218 在内脏和躯体脊髓和脑干运动神经元中表达。Mir218 出生后在运动神经元中检测到强表达，但在中间神经元中未检测到。在人类胚胎运动神经元中也检测到了 MIR218。小鼠运动神经元分别从 Slit2 和 Slit3 基因外显子 6 上游的起始位点表达 Mir218-1 和 Mir218-2。这些内含子起始位点不被表达全长 Slit2 和 Slit3 转录本的相邻底板神经胶质细胞使用，这表明小鼠 Mir218 基因的控制孤立于 Slit 基因。

▼ 测绘

申布里等人（2009）指出 MIR218-1 基因位于 SLIT2 基因的内含子内。

Hartz（2016）根据 MIR218-1 序列（GenBank AJ550421）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 MIR218-1 基因对应到染色体 4p15.31。

小等人（2010）报道小鼠 Mir218-1 基因对应到 5 号染色体上 Slit2 基因的内含子 14。

▼ 基因功能

Schembri 等人使用基因阵列分析和定量 RT-PCR（2009）发现，与 10 名从不吸烟者的样本相比，10 名当前吸烟者的支气管上皮样本中 MIR218 的表达显着下调。MIR218 宿主基因 SLIT2 的表达在吸烟者样本中也下调。吸烟者样本中预测的 MIR218 靶标的表达同时上调。H1299 人非小肺癌细胞中 MIR218 的过表达会降低 MIR218 靶标的表达，包括 MAFG（602020）、ECOP（VOPP1; 611915）、LASP1（602920）、NAC1（NACC1; 610672）和 NFE2L1（163260）。H1299 细胞中 MIR218 表达的敲低增加了 MIR218 靶基因的表达。

Small 等人使用生物信息学方法（2010）发现小鼠 Mir218 可能靶向 Slit-Robo 轴突和血管引导通路的成分，包括 Robo1（602430）、Robo2（602431）、Srgap2（606524）和硫酸乙酰肝素生物合成分子 Glce（612134）。这些预测的目标从人类到非洲爪蟾都是保守的。报告基因检测显示，Mir218 下调与 Robo1、Robo2 和 Glce 3 素 UTR 相关的报告基因的表达。在划伤实验中，人脐静脉内皮细胞（HUVEC）或 MS1 小鼠内皮细胞中 MIR218 的敲低会增加细胞迁移。相反，Mir218 的过度表达减少了 HUVEC 迁移。通过在出生后小鼠眼中注射反义寡核苷酸来敲除 Mir218，增强了视网膜中 Robo2 和 Glce 的表达，导致血管渗漏，

霍耶等人（2018）搜索了从不同纯化 CNS 细胞类型生成的 RNA 序列数据，并将 EAAT2（600300）鉴定为 miR218 的候选神经胶质靶标。荧光素酶测定表明，miR218 直接结合 EAAT2 的 3 素 UTR，这足以抑制其在星形胶质细胞中的翻译。然而，miR218在野生型和肌萎缩侧索硬化症（ALS；参见105400）星形胶质细胞中仅以低水平表达，表明miR218不是成体星形胶质细胞中蛋白质表达的内源调节因子。进一步的研究表明，邻近的星形胶质细胞吸收了 ALS 中垂死的运动神经元释放的细胞外 miR218。对 miR218 细胞外状态的检查表明，miR218 是蛋白质结合的，而不是封装在囊泡中，并且还能够结合寡核苷酸。整个脊髓 miR218 缺失的小鼠表现出 ALS 的特征，来自死亡运动神经元的 miR218 被体内邻近的星形胶质细胞摄取，并介导星形胶质细胞表达的变化，例如 EAAT2 的缺失。霍耶等人（2018）发现 ALS 星形胶质细胞中下调的翻译 mRNA 含有 miR218 结合位点，并在 miR218 抑制后去抑制，表明运动神经元衍生的 miR218 对星形胶质细胞的影响超出了 EAAT2 范围，并在功能上调节星形胶质细胞中其他星形胶质细胞蛋白的表达和蜂窝状态。在 ALS 模型小鼠中抑制运动神经元衍生的 miR218 进一步证实，垂死的运动神经元释放的 miR218 可导致稳态蛋白表达丧失，例如 EAAT2 和星形胶质细胞增生。来自垂死运动神经元的 miR218 在体内被邻近的星形胶质细胞摄取，并介导星形胶质细胞表达的变化，例如 EAAT2 的丢失。霍耶等人（2018）发现 ALS 星形胶质细胞中下调的翻译 mRNA 含有 miR218 结合位点，并在 miR218 抑制后去抑制，表明运动神经元衍生的 miR218 对星形胶质细胞的影响超出了 EAAT2 范围，并在功能上调节星形胶质细胞中其他星形胶质细胞蛋白的表达和蜂窝状态。在 ALS 模型小鼠中抑制运动神经元衍生的 miR218 进一步证实，垂死的运动神经元释放的 miR218 可导致稳态蛋白表达丧失，例如 EAAT2 和星形胶质细胞增生。来自垂死运动神经元的 miR218 在体内被邻近的星形胶质细胞摄取，并介导星形胶质细胞表达的变化，例如 EAAT2 的丢失。霍耶等人（2018）发现 ALS 星形胶质细胞中下调的翻译 mRNA 含有 miR218 结合位点，并在 miR218 抑制后去抑制，表明运动神经元衍生的 miR218 对星形胶质细胞的影响超出了 EAAT2 范围，并在功能上调节星形胶质细胞中其他星形胶质细胞蛋白的表达和蜂窝状态。在 ALS 模型小鼠中抑制运动神经元衍生的 miR218 进一步证实，垂死的运动神经元释放的 miR218 可导致稳态蛋白表达丧失，例如 EAAT2 和星形胶质细胞增生。

▼ 动物模型

Amin 等人使用 CRISPR-Cas9 基因编辑系统（2015）创建了 Mir218-1 -/- 小鼠、Mir218-2 -/- 小鼠和 Mir218-1 -/- Mir218-2 -/- 双敲除（218DKO）小鼠。在 Mir218-1 -/- 小鼠和 Mir218-2 -/- 小鼠中检测到弱 Mir218 表达，但在 218DKO 小鼠中未检测到。218DKO小鼠无法存活。剖腹产的E18.5 218DKO小鼠表现出运动不能、脊柱后凸、对疼痛刺激的反应微弱或缺乏，并且由于明显缺乏呼吸而在几分钟内死亡。218DKO胚胎表现出神经肌肉接头缺陷、运动神经元过度兴奋和进行性运动神经元细胞丢失。基因分析揭示了数百个具有预测 Mir218 结合位点的基因，与野生型相比，这些基因在 218DKO 运动神经元和中间神经元中显着去抑制。阿明等人。