Methamphetamine (METH) is a high addictive psychostimulant drug which triggers brain atrophy via neuronal degeneration. Striatum is the main part of the brain that is regarded as a key target for drug-induced damages. MiRNAs as small regulatory molecules at the post-transcriptional level play a major role in biological pathways. In this study, initially we performed behavioral assessment in METH-treated rats. Then, we examined striatal volume and dendritic length, and also the levels of tyrosine hydroxylase (TH), caspase-3 and glial fibrillary acidic protein (GFAP) were immunohistochemically assessed. Moreover, we investigated miRNA expression profiling using high-throughput small RNA-seq technology. Based on our data, METH provoked declined motor coordination, decreases in striatal volume and dendritic length along with over-activation of astrogliosis. In addition, METH treatment down-regulated TH level while it induced up-regulation of caspase-3 in the striatal region. Furthermore, according to miR-seq analysis, we found 167 deregulated miRNAs in the striatum upon METH treatment, that among them rno-let-7b-5p, rno-miR-485-5p, rno-miR-326-3p, rno-miR-34a-5p, rno-miR-3068-5p showed high miRNA-target gene interaction. Pathway analysis revealed that miRNAs and their target genes may be involved in cell apoptosis, growth, differentiation as well as synaptic plasticity associated pathways. Altogether, we can conclude that METH noticeably elicited neuro-degeneration in the dorsal striatum.

中文翻译：

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从失调的 microRNA 到注射 METH 的大鼠纹状体区域的结构改变

甲基苯丙胺 (METH) 是一种高度成瘾的精神兴奋剂，可通过神经元变性引发脑萎缩。纹状体是大脑的主要部分，被认为是药物引起的损伤的关键目标。MiRNA 作为转录后水平的小调节分子在生物学途径中发挥着重要作用。在这项研究中，最初我们对 METH 治疗的大鼠进行了行为评估。然后，我们检查了纹状体体积和树突长度，还对酪氨酸羟化酶 (TH)、caspase-3 和神经胶质纤维酸性蛋白 (GFAP) 的水平进行了免疫组织化学评估。此外，我们使用高通量小 RNA-seq 技术研究了 miRNA 表达谱。根据我们的数据，METH 引起了运动协调性下降，纹状体体积和树突长度的减少以及星形胶质细胞增生的过度激活。此外，METH 处理下调 TH 水平，同时诱导纹状体区域中 caspase-3 的上调。此外，根据 miR-seq 分析，我们发现 METH 处理后纹状体中有 167 个失调的 miRNA，其中 rno-let-7b-5p、rno-miR-485-5p、rno-miR-326-3p、rno- miR-34a-5p、rno-miR-3068-5p 显示出高 miRNA 与靶基因的相互作用。通路分析表明，miRNA及其靶基因可能参与细胞凋亡、生长、分化以及突触可塑性相关通路。总而言之，我们可以得出结论，METH 明显引起了背侧纹状体的神经变性。METH 处理下调 TH 水平，同时诱导纹状体区域中 caspase-3 的上调。此外，根据 miR-seq 分析，我们发现 METH 处理后纹状体中有 167 个失调的 miRNA，其中 rno-let-7b-5p、rno-miR-485-5p、rno-miR-326-3p、rno- miR-34a-5p、rno-miR-3068-5p 显示出高 miRNA 与靶基因的相互作用。通路分析表明，miRNA及其靶基因可能参与细胞凋亡、生长、分化以及突触可塑性相关通路。总而言之，我们可以得出结论，METH 明显引起了背侧纹状体的神经变性。METH 处理下调 TH 水平，同时诱导纹状体区域中 caspase-3 的上调。此外，根据 miR-seq 分析，我们发现 METH 处理后纹状体中有 167 个失调的 miRNA，其中 rno-let-7b-5p、rno-miR-485-5p、rno-miR-326-3p、rno- miR-34a-5p、rno-miR-3068-5p 显示出高 miRNA 与靶基因的相互作用。通路分析表明，miRNA及其靶基因可能参与细胞凋亡、生长、分化以及突触可塑性相关通路。总而言之，我们可以得出结论，METH 明显引起了背侧纹状体的神经变性。rno-miR-3068-5p 显示出高 miRNA 与靶基因的相互作用。通路分析表明，miRNA及其靶基因可能参与细胞凋亡、生长、分化以及突触可塑性相关通路。总而言之，我们可以得出结论，METH 明显引起了背侧纹状体的神经变性。rno-miR-3068-5p 显示出高 miRNA 与靶基因的相互作用。通路分析表明，miRNA及其靶基因可能参与细胞凋亡、生长、分化以及突触可塑性相关通路。总之，我们可以得出结论，METH 明显引起了背侧纹状体的神经变性。