SIRT1/PGC1α对线粒体融合分裂的调控在机体寒冷应激中的作用研究

线粒体能量代谢在机体寒冷应激过程中发挥重要作用，线粒体功能是维持机体能量代谢的前提，线粒体融合、分裂对线粒体功能调节起到关键作用，SIRT1, PGC1α是机体调节能量代谢的重要分子，且PGC1α可以调节线粒体融合过程，所以我们推测SIRT1, PGC1α通过对线粒体融合、分裂的调节，维持线粒体功能，增加能量代谢来适应寒冷应激过程。本研究拟通过建立寒冷应激的动物模型和细胞模型，采用细胞生物学、免疫荧光化学、western blot、激光共聚焦显微镜、RNA干涉等方法，从整体水平和细胞水平上研究寒冷应激中SIRT1/PGC1α对线粒体融合、分裂调控作用，阐明寒冷应激过程中SIRT1/PGC1α通过线粒体融合、分裂的调节维持或改善线粒体功能，从而提高机体的耐寒能力，为进一步研究寒冷应激过程，探讨寒冷适应机制及防护靶点提供新的思路及理论依据。

寒冷暴露可以引起机体损伤，线粒体能量代谢障碍是机体寒冷应激损伤的重要表现，研究发现，急性-15℃冷暴露 4 h 后，大鼠中心体温显著降低，肝细胞凋亡发生增加，线粒体融合、分裂减少，线粒体形态空泡化，能量代谢受限，因此线粒体损伤可能是导致机体寒冷受损的原因。通过4℃间歇性暴露21天建立冷适应大鼠模型，寒冷应激初期诱导PGC1α增多，在动物冷适应中起到重要作用，冷适应大鼠线粒体数量增多，能量代谢水平增高，提高了机体耐寒能力。. 在寒冷急性应激模型中，线粒体融合、分裂蛋白寒冷应激早期增多，而伴随着应激时间延长，细胞损伤的发生，线粒体融合、分裂蛋白表达下降。提示线粒体融合、分裂过程对于机体寒冷应激起到重要作用。通过细胞寒冷应激实验，发现冷应激也能诱导细胞损伤，能量代谢障碍，PGC1α表达增多，提示PGC1α可能在寒冷应激中起到重要作用。通过RNA干涉方法沉默PGC1α表达，研究发现PGC1α调控了线粒体融合、分裂过程，线粒体融合减少，而线粒体分裂增多，同时加重寒冷应激诱导的细胞损伤，提示PGC1α通过调节线粒体融合、分裂以维持或改善线粒体功能，从而提高机体的耐寒能力，为进一步研究寒冷应激过程，探讨寒冷适应机制及防护靶点提供新的思路及理论依据。