新生鼠缺氧缺血性脑损伤时HUMMR对线粒体转运的作用及调节机制

Hypoxia-ischemia brain injury was severe neonatal disease and had not satisficting treatment. To aim directly at the role and mechanism of hypoxia up-regulated mitochondrial movement regulator (HUMMR) for neuronal mitochondrial transport, we posed the hypothesis that HUMMR regulated mitochondrial transport by hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)/HUMMR/Miro-1, Miro-2, OIP106, Grif-1 signaling cascade in neonatal brain after hypoxia-ischemia. To explore the role and mechanisms of HUMMR to neuronal mitochondrial transport and HIF-1α to HUMMR expression in neonatal rats with hypoxia-ischemia brain injury by in vito and in vitra using siRNA, et al. To elucidating pathogenesis of neonatal hypoxia-ischemia brain injury, the relationship between HUMMR and neuronal injury and the neuronal protective mechanisms of HIF-1αin subcellular framework. We guessed HUMMR may be a new therapy target for neonatal hypoxia-ischemia brain injury. It is important to further study the pathgenesis of neonatal hypoxia-ischemia brain injury. We can provid theory evidence for exploring new target of neuronal repair of neonatal hypoxia-ischemia brain injury.

缺氧缺血性脑损伤是新生儿严重的神经系统损伤性疾病，尚无满意的治疗策略。针对生理状态下线粒体运动调节子（HUMMR）对神经元线粒体转运的作用机制的研究，提出在新生鼠缺氧缺血性脑损伤时HUMMR对神经元线粒体转运起调节作用，此作用通过缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）/HUMMR/Miro-1、Miro-2、OIP106、Grif-1信号瀑布实现的假说。通过体内及体外两部分实验，应用RNA干扰等技术，探索缺氧缺血损伤时HUMMR对神经元线粒体转运及HIF-1α对HUMMR表达的调节作用及机制。从亚细胞结构的角度阐明新生鼠缺氧缺血性脑损伤的发病机制、HUMMR与神经元损伤的关系及HIF-1α对神经元保护作用的机制，并提出HUMMR可能成为新生儿缺氧缺血性脑损伤的新的治疗靶点。对深入认识新生儿缺氧缺血性脑损伤的发病机制具有重要的意义，为探寻新生儿缺氧缺血性脑损伤的治疗靶点提供理论依据。

本研究探讨了新生鼠缺氧缺血性脑损伤时缺氧上调线粒体转运调节子（HUMMR）的表达、线粒体的变化与神经元及轴突损伤的关系，旨在探索缺氧缺血神经元线粒体转运调节子的神经保护作用。项目大部分内容已经完成，通过透射电镜、免疫组化、wertern blot分析、髓鞘染色等技术，观察了缺氧缺血后神经元及线粒体损伤、轴突及神经纤维丝和微管的结构改变，定量分析了线粒体的改变与神经元凋亡的关系，HUMMR在此模型中的表达情况及与神经元凋亡及轴浆转运的关系。本研究主要结果显示：HUMMR蛋白缺氧缺血后表达逐渐增多，8小时达到高峰，24小时开始下降；线粒体的数量缺氧缺血后先增高随后逐渐减少，4小时明显减少，8小时最低；活化的caspase-3蛋白缺氧缺血后4小时表达增高，24小时达到最高；TUNEL染色发现阳性细胞4小时开始增多，24小时达到高峰。缺氧缺血后βAPP蛋白表达明显增高，4小时开始下降，8小时明显下降。电镜显示缺氧缺血后0小时即有线粒体的损伤，随着时间延长损伤越来越重，表现为线粒体膜结构模糊、线粒体嵴肿胀、消失、线粒体基质电子密度增高，肿胀呈球形，可见神经元坏死崩解的碎片及向凋亡发展的神经元；缺氧缺血后2小时即出现髓鞘的变化，逐渐加重，可见板层模糊、离散甚至断裂，出现空轴；微管排列不规则，甚至出现微管断裂，数目减少，期间运行的线粒体损伤，递质囊泡发生变化。髓鞘染色显示与电镜所见一致。结果提示，HUMMR的表达增高时凋亡发生减轻，线粒体数目减少的程度减轻，βAPP聚集的数量减少，因此，推测在本实验研究中HUMMR缺氧缺血后表达增高对神经元有神经保护作用。由于时间紧张HUMMR干扰RNA的转染部分尚未完成，干扰RNA已合成，载体已构建，在包装过程中，结题后将继续完成后续实验。