急性和慢性低O2高CO2大鼠海马线粒体生物合成改变及其与认知障碍的关系

作者：闵晶晶; 顾群; 陈琪; 王小同^*

来源：温州医科大学学报, 2018, 48(12): 871-880.

• 缺氧
• 高碳酸血症
• 线粒体
• 认知
• 线粒体DNA
• 大鼠

目的:探讨急慢性低O2高CO2对大鼠认知功能的影响及其改变是否与海马线粒体生物合成有关。方法:将48只雄性SD大鼠用随机数字表法分为对照组、急性组和慢性组,每组16只;Morris水迷宫检测大鼠认知功能;透射电镜观察海马区线粒体形态;Western blot法检测线粒体生物合成蛋白PGC-1、NRF-1、TFAM表达;实时定量PCR法检测线粒体DNA(mtDNA)的拷贝数量。结果:与对照组比,急性组大鼠逃避潜伏期和游泳距离差异无统计学意义(P>0.05)。慢性组大鼠逃避潜伏期和游泳距离明显长于对照组(P<0.05)。在空间平台探索实验中,与对照组比,急性组穿越平台次数差异无统计学意义(P>0.05),而慢性组穿越平台次数较对照组明显减少(P<0.05)。透射电镜观察显示,与对照组比,急性组大鼠海马区线粒体双层膜完整,结构尚清晰,而慢性组大鼠海马区线粒体膜出现肿胀,膜模糊不清,部分膜破裂,线粒体空泡变,嵴紊乱或疏松溶解,部分消失。Western blot结果显示,与对照组比,急性组大鼠海马PGC-1蛋白水平明显增加(P<0.01),其下游级联蛋白NRF-1、TFAM蛋白表达均较对照组表达增加(P<0.05);慢性组PGC-1α、NRF-1、TFAM表达较对照组减少(P<0.01)。RT-PCR结果显示,急性组mtDNA拷贝数较对照组增加(P<0.01),慢性组mtDNA较对照组减少(P<0.05)。结论:线粒体生物合成水平的下降可能是长期低O2高CO2暴露下大鼠学习记忆障碍的原因之一。

• 单位
  温州医科大学附属第二医院; 湖州市第一人民医院; 神经内科