Mdivi-1对脑出血大鼠神经功能的影响及线粒体分裂/融合机制研究

作     者：韩灵灵 

作者单位：华北理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高俊玲

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

主      题：脑出血 Drp1 Mdivi-1 线粒体分裂 线粒体融合 神经功能 

摘      要：目的本研究旨在通过结合体内外实验探讨Drp1选择性抑制剂Mdivi-1对脑出血(I CH)大鼠继发性损伤引起的线粒体分裂/融合、神经元死亡、神经功能缺损和学习记忆能力障碍的影响,并对其潜在机制进行初步探索,以期找寻新的治疗靶点。方法通过右侧基底节区自体动脉血注入法建立大鼠ICH模型,在ICH术后30min通过腹腔注射的方法注入Mdivi-1作为实验组,相应地注入DMSO盐溶液作为对照组。并在术后不同时间分别处死大鼠,其中脑组织含水量及行为学处理的大鼠处死时间分别为术后3d和21d。采用体外Hemin诱导法构建神经元损伤的ICH细胞模型。首先利用免疫印迹法(Western Blot)评估ICH后大鼠Drp1、p-Drp1(Ser 616、Ser 637)蛋白含量的变化,以选择Drp1及磷酸化Drp1表达高峰时相作为后续实验观测点;应用Western blot和HE染色研究不同剂量给药组效果以筛选治疗剂量。在上述实验的基础上,采用HE、Nissl染色及脑含水量评估ICH大鼠出血性脑组织损伤;体外细胞实验通过流式细胞仪检测细胞凋亡观察神经元损伤;应用免疫组织化学染色、免疫荧光染色及共聚焦显微镜观察出血灶周围脑组织Drp1蛋白表达水平;采用Western blot分别检测大鼠血肿周围脑组织胞浆、线粒体及离体神经元细胞中线粒体相关蛋白Drp1,p-Drp1(Ser 616),p-Drp1(Ser 637),Fis1及Mfn1/2的表达。最后,为了评估抑制剂Mdivi-1是否通过以上途径改善ICH后大鼠的预后,采用神经功能评分(m NSS)及行为学实验(Morris水迷宫实验)对ICH后大鼠的神经功能及空间学习记忆情况进行检测。结果(1)ICH组Drp1和p-Drp1(Ser 616)蛋白表达量均先从1h开始升高至6h后下降,于12h逐步回升,并在48h时达到顶峰。而p-Drp1(Ser 637)蛋白表达则在24h开始出现不同趋势(P0.05)。(2)与ICH组相比,3mg/kg剂量组Drp1表达含量显著减少,HE染色组织水肿减轻和变性神经元减少(P0.05)。(3)ICH后血肿周围脑组织出现水肿、神经元变性及炎性浸润,Mdivi-1处理后,显著改善了ICH诱导的脑组织损伤程度(P0.05)。(4)ICH诱导了神经元的凋亡,而Mdivi-1能够挽救神经元的死亡(P0.05)。(5)ICH引起的线粒体相关蛋白Drp1,p-Drp1(S er616、Ser637),Fis1及Mfn1/2的表达发生变化,Mdivi-1处理后能逆转这些改变,但对Mfn1无明显影响(P0.05)。(6)ICH引起神经功能及空间学习记忆功能障碍等改变,Mdivi-1处理后可逆转这些改变(P0.05)。结论Mdivi-1能够通过特异性抑制Drp1的表达,改善ICH大鼠神经功能缺损和空间学习记忆障碍;其机制可能通过调节线粒体分裂/融合平衡稳态、抑制神经元凋亡来实现,这可为ICH的精准靶向治疗提供新的实验依据和治疗策略。图 41 幅;表 0 个;参 110 篇。