Astrocytes are the primary regulator of energy metabolism in the central nervous system (CNS), and impairment of astrocyte's energy resource may trigger neurodegeneration. HIV infections and cocaine use are known to alter epigenetic modification, including miRNAs, which can target gene expression post-transcriptionally. However, miRNA-mediated astrocyte energy metabolism has not been delineated in HIV infection and cocaine abuse. Using next-generation sequencing (NGS), we identified a total of 1900 miRNAs, 64 were upregulated and 68 miRNAs were downregulated in the astrocytes by HIV-1 Tat with cocaine exposure. Moreover, miR-4727-3p, miR-5189-5p, miR-5090, and miR-6810-5p expressions were significantly impacted, and their gene targets were identified as VAMP2, NFIB, PPM1H, MEIS1, and PSD93 through the bioinformatic approach. In addition, the astrocytes treated with the nootropic drug piracetam protects these miRNAs. These findings provide evidence that the miRNAs in the astrocytes may be a potential biomarker and therapeutic target for HIV and cocaine abuse-induced neurodegeneration.

星形胶质细胞是中枢神经系统 (CNS) 能量代谢的主要调节因子，星形胶质细胞的能量资源受损可能引发神经变性。众所周知，HIV 感染和可卡因使用会改变表观遗传修饰，包括 miRNA，这些修饰可以在转录后靶向基因表达。然而，miRNA 介导的星形胶质细胞能量代谢尚未在 HIV 感染和可卡因滥用中得到描述。使用下一代测序 (NGS)，我们在可卡因暴露下 HIV-1 Tat 在星形胶质细胞中鉴定了总共 1900 个 miRNA，其中 64 个被上调，68 个 miRNA 被下调。此外，miR-4727-3p、miR-5189-5p、miR-5090 和 miR-6810-5p 的表达受到显着影响，它们的基因靶标被鉴定为 VAMP2、NFIB、PPM1H、 MEIS1 和 PSD93。生物信息学方法。此外，用促智药物吡拉西坦处理的星形胶质细胞可以保护这些 miRNA。这些发现提供了证据，表明星形胶质细胞中的 miRNA 可能是 HIV 和可卡因滥用诱导的神经变性的潜在生物标志物和治疗靶点。

星形胶质细胞是中枢神经系统 (CNS) 能量代谢的主要调节因子，星形胶质细胞的能量资源受损可能引发神经变性。众所周知，HIV 感染和可卡因使用会改变表观遗传修饰，包括 miRNA，这些修饰可以在转录后靶向基因表达。然而，miRNA 介导的星形胶质细胞能量代谢尚未在 HIV 感染和可卡因滥用中得到描述。使用下一代测序 (NGS)，我们在可卡因暴露下 HIV-1 Tat 在星形胶质细胞中鉴定了总共 1900 个 miRNA，其中 64 个被上调，68 个 miRNA 被下调。此外，miR-4727-3p、miR-5189-5p、miR-5090 和 miR-6810-5p 的表达受到显着影响，它们的基因靶标被鉴定为 VAMP2、NFIB、PPM1H、 MEIS1 和 PSD93。生物信息学方法。此外，用促智药物吡拉西坦处理的星形胶质细胞可以保护这些 miRNA。这些发现提供了证据，表明星形胶质细胞中的 miRNA 可能是 HIV 和可卡因滥用诱导的神经变性的潜在生物标志物和治疗靶点。