线粒体“抉择”蛋白介导的线粒体动力学和自噬在甲基苯丙胺致脑损伤中的作用

The recently studies on rats with METH have confirmed the deteriorations of brains with mitochondrial damage reputed to be one of the etiologies, but mechanisms is still unknown. So, the present study is designed to evaluated the effects of METH on the morphology ,synaptic disfuction,dynamic, fragementation, distribution of mitochondria, autophagy and apoptosis in neurons of brains, in an attempt to elucidate moleculare mechanisms (including fusion and fission proteins, autophagy pathway mediated by Parkin and Nix families) underlying neurous damage associated with METH. The all studies are aimed to the damaged pathway of brain, hope to propose the theories about the mitochondria injury in brain with METH.

目前研究认为METH中毒时，可引起大脑的急性和慢性损伤，但是机制不明。部分学者认为线粒体损伤是发病的重要环节。所以本课题将评估慢性METH中毒时大鼠神经细胞线粒体功能、自噬和凋亡的关系。主要通过分子机制的研究，包括线粒体动平衡调节蛋白（融合蛋白和分裂蛋白），及自噬抉择通路（ Parkin和Nix介导的线粒体自噬），观察线粒体损伤和自噬在METH脑损伤中的作用，在理论水平提出METH的线粒体损伤学说。

目前研究认为METH中毒时，可引起大脑的急性和慢性损伤，但是机制不明，但部分学者认为线粒体损伤是发病的重要环节。所以本课题将评估慢性METH中毒时神经细胞线粒体形态功能、自噬和凋亡的关系。研究结果发现：METH可诱导体外培养的SH-SY5Y细胞凋亡并破坏细胞的超微结构，以及体外培养SH-SY5Y细胞增殖能力减弱，MMP水平下降，线粒体超微结构改变，线粒体趋向分裂，启动线粒体自噬，并发现Mfn1和Fis1蛋白表达异常，这些线粒体形态与功能改变可能与Mfn1和Fis1调节的线粒体动力学有关。沉默Fis1基因表达水平可降低METH诱导体外培养SH-SY5Y细胞的线粒体分裂并稳定MMP，抑制细胞损伤，部分恢复SH-SY5Y细胞增殖能力。同时也发现METH可通过诱导Parkin过表达介导线粒体自噬（以清除受损线粒体），其自噬流通畅，自噬流未端的反馈迟滞，自噬相关蛋白LC3-II、P62、PINK1和Parkin等蛋白表达异常与线粒体的形态和功能相关。蛋白组学也发现METH细胞损伤与角蛋白、核糖体蛋白和谷胱甘肽代谢酶等功能蛋白改变有关。而DHA使得METH作用下的SH-SY5Y细胞形态有所恢复，提高了METH作用下的细胞存活率，改善了凋亡水平，本研究结果可为今后的动物层面的实验提供科研基础和参考思路，具有一定基础意义，对METH相关临床疾病的诊疗和药物开发靶点提供纳排参考。