Miro调控的线粒体移动在癫痫神经损伤中的作用及机制

Seizure-induced mitochondrial damage makes epileptic neurons more sensitive to injury. Therefore, Timely removal of damaged mitochondria is important for neuronal survival in epilepsy. Mitochondrial movement plays an important role in removing damaged mitochondria and maintaining normal mitochondrial function. However, the function and mechanism of mitochondrial movement in seizure-induced neuronal injury is still unknown. Recent studies have revealed that mitochondrial movement protein Miro plays an important role in mitochondrial movement. Our previous study also found that the expression of mitochondrial movement protein Miro1 was significantly decreased in hippocampus of epileptic rats. So we speculate Miro1 may affect the development of epilepsy by regulation of mitochondrial movement. Using in vitro primary cultured hippocampal neuron epileptic discharge and in vivo PILO (pilocarpine, PILO)-induced rat model of temporal lobe epilepsy, we will detect the effect of Miro1 on mitochondrial movement, mitochondrial injury and apoptosis by molecular biology, Laser scanning confocal technology and transmission electron microscope by constructing adnoviral vectors to regulate the expression of Miro1. In addition, we will further explore the mechanism of Miro1 regulation of mitochondrial movement by regulation of NO (L-NAME or SNP) and [Ca2+]i (FK506 or CsA). Taken together, this study will clarify the molecular mechanism of epileptic neuronal injury through new viewpoint and provide new targets for treatment of epilepsy.

癫痫发作后线粒体受损导致神经元对痫性损伤更敏感，及时清除受损线粒体和维持线粒体正常功能至关重要。线粒体移动在清除受损线粒体和维持线粒体正常功能中发挥重要作用，但其在癫痫神经损伤中的作用及机制目前并不清楚。最近研究发现线粒体移动蛋白Miro在线粒体移动中发挥重要作用。而我们前期研究发现癫痫大鼠海马Miro1水平明显降低，因此推测Miro1可能通过对线粒体移动的调控进而影响癫痫的发生发展。为了证明这一假说，我们将利用体外培养海马神经元癫痫放电及PILO诱导的大鼠颞叶癫痫模型，构建腺病毒载体干预Miro1表达，采用分子生物学、激光共聚焦、电镜等技术观察对线粒体移动、线粒体损伤和细胞凋亡的影响。再给予调控NO变化（L-NAME或SNP）和[Ca2+]i变化（FK506或CsA），进一步探讨Miro1调控线粒体移动的机制。本课题将从新的视觉阐明癫痫神经损伤的分子机制，为癫痫治疗提供新的靶点。

癫痫发作后线粒体受损导致神经元对痫性损伤更敏感，线粒体移动在清除受损线粒体和维持线粒体正常功能中发挥重要作用。最近研究发现线粒体移动蛋白Miro1在线粒体移动中发挥重要作用。本研究利用体外培养海马神经元癫痫放电及PILO诱导的小鼠颞叶癫痫模型，通过构建腺病毒载体干预Miro1表达，采用分子生物学、免疫组化等观察对线粒体损伤、氧化应激和细胞凋亡等影响，深入探讨了Miro1调控的线粒体移动在癫痫神经损伤中的作用及机制。课题进展顺利，相关成果已以通讯作者发表SCI文章12篇，其中最高影响因子 6.19。中文核心文章11篇。研究结果如下：.1．在PILO诱导癫痫小鼠模型中，发现海马组织Miro1 mRNA以及蛋白表达水平均明显降低，并进一步构建腺病毒真核表达质粒干预Miro1表达发现：.（1）Miro1过表达能够有效抑制癫痫引起的海马组织MDA累积，同时升高Mn-SOD及GSH-Px的活性，并有效提高海马组织中ND6水平； .（2）Miro1过表达能够降低海马组织caspase-3，caspase-9，cleaved caspase-3，cleaved caspase-9表达水平，并明显减少海马神经元细胞凋亡；.2．在无镁诱导海马神经元癫痫模型中，构建腺病毒真核表达质粒干预Miro1表达发现：.（1）Miro1过表达能够降低海马神经元Bax和caspase-3表达水平，提高Bcl-2表达水平，并明显减少海马神经元细胞凋亡；.（2）抑制Miro1表达可升高海马神经元Bax和caspasae-3表达水平，降低Bcl-2表达水平，并明显增加海马神经元细胞凋亡；.（3）抑制Miro1表达可使ND6蛋白水平降低，MDA蛋白水平升高，GSH蛋白水平降低，从而使海马神经元氧化应激损伤加重。.综上所述，本课题深入研究了Miro1调控的线粒体移动在癫痫神经损伤中的作用及机制，为抗癫痫治疗提供了新的靶点。