CircGRIA1は雄のサルの脳で加齢に伴う増加を示し、シナプス可塑性とシナプス形成を制御している

CircGRIA1 shows an age-related increase in male macaque brain and regulates synaptic plasticity and synaptogenesis.

• Kaiyu Xu
• Ying Zhang
• Wandi Xiong
• Zhongyu Zhang
• Zhengbo Wang
• Longbao Lv
• Chao Liu
• Zhengfei Hu
• Yong-Tang Zheng
• Lin Lu
• Xin-Tian Hu
• Jiali Li

抄録

サーキュラーRNA（circRNA）は哺乳類の脳に豊富に存在し、その中には年齢に依存した発現パターンを示すものもある。本研究では、α-ミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸(AMPA)受容体サブユニットGria1のゲノム配列に由来するcircularRNAアイソフォームであるcircGRIA1が、アカゲザル前頭前野と海馬において、年齢に関連した男性特異的な発現の増加を示すことを報告した。我々は、circGRIA1が主に核に局在していることを示しており、Gria1遺伝子のプロモーター領域との関連性が年齢に関係して増加していることを発見し、Gria1の転写に制御的な役割を持っていることを示唆しています。circGRIA1のin vitroおよびin vivoでの操作は、Gria1のmRNAおよびタンパク質レベルをネガティブに制御する。また、circGRIA1をノックダウンすると、男性の海馬ニューロンではシナプス形成が加齢に伴って改善され、GluR1活性に依存したシナプス可塑性を示すことが明らかになった。これらの知見は、circRNAの制御の重要性を強調し、脳の老化の生物学への洞察を提供するものである。

Circular RNAs (circRNAs) are abundant in mammalian brain and some show age-dependent expression patterns. Here, we report that circGRIA1, a conserved circRNA isoform derived from the genomic loci of α-mino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid (AMPA) receptor subunit Gria1, shows an age-related and male-specific increase in expression in the rhesus macaque prefrontal cortex and hippocampus. We show circGRIA1 is predominantly localized to the nucleus, and find an age-related increase in its association with the promoter region of Gria1 gene, suggesting it has a regulatory role in Gria1 transcription. In vitro and in vivo manipulation of circGRIA1 negatively regulates Gria1 mRNA and protein levels. Knockdown of circGRIA1 results in an age-related improvement of synaptogenesis, and GluR1 activity-dependent synaptic plasticity in the hippocampal neurons in males. Our findings underscore the importance of circRNA regulation and offer an insight into the biology of brain aging.