线粒体分裂抑制剂改善大鼠海马神经元缺血再灌注损伤时的能量代谢障碍

摘要

目的探讨线粒体分裂抑制剂（mdivi-1）在脑缺血再灌注损伤中对能量代谢的影响。方法将体外培养8 d的Wistar大鼠海马神经元分为4组:正常对照组、赋形剂组、mdivi-1组、缺血再灌注损伤组,后两组利用海马神经元氧糖剥夺法建立缺血再灌注损伤模型,mdivi-1组建模前给予mdivi-1预处理40 min。缺血6 h再灌注20 h后应用Western blotting检测各组海马神经元线粒体分裂蛋白1（Drp1）、B细胞淋巴癌/白血病-2（Bcl-2）和Bcl-2相关X蛋白（BaX）的表达水平,应用流式细胞术检测线粒体膜电位,应用酶标仪法检测三磷酸腺苷（ATP）含量及Na+-K-ATP酶、Ca~2（+）-Mg2+-ATP酶活性以及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性。结果与正常对照组比较,mdivi-1组和缺血再灌注损伤组Drp1（1.001±0.276;1.985±0.301）、Bax（2.752±0.786;4.225±1.107）表达水平明显升高,Bcl-2（0.749±0.128;0.336±0.109）表达水平明显降低,线粒体膜电位降低的细胞数（72.5%;92.7%）均升高,ATP含量[（74.129±5.773）μmoL/g蛋白;（36.986±5.945）μmoL/g蛋白]及Na+-K+-ATP酶活性[（4.348±0.45 1）U/mg蛋白;（1.709±0.477）U/mg蛋白]、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性[（1.955±0.287）U/mg蛋白;（1.123±0.181）U/mg蛋白]以及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性[（15.445±1.699）nmol/（min·mg）、（17.065±1.070）nmol/（min·mg）、（32.123±1.652）nmol/（min·mg）、（2.814±0.180）nmol/（min·mg）;（6.810±1.725）nmol/（min·nag）、（9.473±0.751）nmol/（min·mg）、（23.010±1.716）nmol/（min·mg）、（1.598±0.181）nmol/（min·rag）]均明显降低,差异均有统计学意义（P＜0.05）。与缺血再灌注损伤组比较。mdivi-1组Dro1、Bax表达水平明显减少,Bcl-2表达水平明显升高,线粒体膜电位降低的细胞数减少,ATP含量及Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性以及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性均明显升高,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论 mdivi-1可通过抑制线粒体分裂,有效地改善能量代谢障碍,从而减轻脑缺血再灌注损伤。