癲癇大鼠海馬線粒體分裂、融合及其調控機制的研究

《癲癇大鼠海馬線粒體分裂、融合及其調控機制的研究》是依託山東大學，由曹麗麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：癲癇大鼠海馬線粒體分裂、融合及其調控機制的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：曹麗麗
• 依託單位：山東大學

中文摘要

線粒體是一種高度動態的細胞器，線粒體不斷地進行著生物合成、分裂和融合以及自噬等，並在細胞凋亡中發揮核心作用。線粒體分裂和融合與線粒體形態和功能密切相關，並與線粒體生物合成、自噬和凋亡相互作用，共同維持細胞的存活和功能。我們已經初步研究證實癲癇發作中存線上粒體損傷、線粒體生物合成功能下降和自噬應激反應以及神經元凋亡，在此基礎上我們擬通過癲癇在體動物模型和離體模型，採用螢光顯微鏡、電鏡、雷射共聚焦顯微鏡、免疫組織化學、免疫印跡、膜片鉗技術、實時定量PCR和其他分子生物學等技術，進一步探討癲癇發作神經元損傷中線粒體分裂、融合的變化特點，並通過套用轉染和基因干擾技術、化學抑制劑研究線粒體動態變化在神經元損傷和凋亡中的作用和可能的發生機制，進一步闡明癲癇發作的病理生理機制，為癲癇的理論研究提供新的思路，並為癲癇藥物治療的開發提供新的方向，具有重大的理論和實際意義。

結題摘要

1、 選擇成年男性Wistar大鼠，腹腔注射氯化鋰-匹羅卡品製作癲癇動物模型，並給與線粒體分裂抑制劑mdivi-1預處理，觀察癲癇發作氧化應激反應及線粒體分裂和融合相關蛋白的表達，以及mdivi-1的神經保護作用。結果發現：線粒體分裂蛋白Drp1、hFis1以及氧化應激產物 氧化應激標記物8-羥基脫氧鳥苷(8-oHdG)在癲癇持續狀態後4 h時開始升高，24 h達高峰，72 h仍處於較高水平；線粒體融合蛋白Mfn1、Opa1在癲癇持續狀態後4 h時出現短暫的升高，隨即表達下降，並於24 h時達最低水平。癲癇持續狀態後24 h時，大鼠海馬CA3區Drp1陽性神經元數目顯著高於對照組，Opa1陽性神經元數目顯著低於對照組。給與 mdivi-1預處理抑制線粒體分裂可部分抑制8-oHdG的升高，減輕癲癇發作神經元凋亡，提示mdivi-1對癲癇大鼠具有神經保護作用。 2、 選擇成年男性Wistar大鼠，腹腔注射匹羅卡品製作癲癇動物模型，並給與抗壞血酸預處理，觀察癲癇發作氧化應激反應及線粒體自噬的表達，以及抗壞血酸的神經保護作用。結果發現：癲癇發作可激活自噬和氧化應激反應，自噬蛋白beclin 1以及氧化應激產物 丙二醛MDA在癲癇持續狀態後24 h時顯著升高，SOD則明顯降低。癲癇持續狀態後24 h時，大鼠海馬CA3區存活神經元數目顯著低於對照組。給與抗壞血酸預處理後可部分抑制自噬激活，降低beclin1的表達，降低大鼠致癇率和提高癲癇大鼠的24h存活率，研究提示抗壞血酸對癲大鼠具有神經保護作用。 3、 採用無鎂細胞外液處理培養的海馬神經元誘導的自發性癲癇細胞模型，觀察PARP抑制劑的神經保護作用。結果發現：癲癇放電可激活PARP；給與PARP抑制劑DPQ可抑制AKT的磷酸化和AIF的線粒體核移位從而可顯著減少癲癇放電導致的神經元凋亡。研究提示DPQ可能具有抗癲癇作用。