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目的:本研究目的在于通过AD模型小鼠研究AD相关突触线粒体功能障碍以及线粒体自噬途径的损伤情况,为进一步了解AD线粒体功能障碍机制提供证据.
方法:通过AD模型小鼠—5xFAD)转基因小鼠及其同窝非转基因的对照组小鼠,提纯其大脑突触线粒体,进行Westernblot免疫印迹、线粒体呼吸功能实验、线粒体DNA基因扩增等检测,研究了AD小鼠脑内突触线粒体功能、突触线粒体动力学相关蛋白如Mfn2、OPAl、D1p1蛋白及线粒体自噬途径相关蛋白如Parkin、PINK1、LC3、P62等蛋白的表达情况,同时利用小鼠大脑切片进行免疫荧光染色、电镜扫描成像等,进一步观察AD小鼠脑内线粒体受损及通过线粒体自噬进行异常线粒体清除的情况.
结果:发现AD小鼠的突触线粒体存在严重的线粒体功能障碍,包括线粒体呼吸功能障碍、线粒体内淀粉样蛋白-D沉积、线粒体DNA缺失、氧化应激增多以及线粒体动力学失衡等.而且进一步发现与对照组相比,AD小鼠突触线粒体中Parkin介导的线粒体自噬诱导途径活性明显升高,而线粒体自噬小体的移除受阻,于是导致在AD小鼠脑中可见神经突起远端线粒体自噬小体的聚集增多。
结论:Parkin介导的线粒体自噬途径在AD小鼠的突触线粒体中被强烈地活化,然而AD小鼠脑中异常突触线粒体或线粒体自噬小体的移除受阻可能更多地参与了AD相关的突触线粒体功能障碍的病理发展过程。研究数据加强了对AD突触线粒体病理机制的认识,也暗示线粒体自噬的调节途径可能是将来潜在的AD治疗新靶点。