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目的:我们通过研究线粒体通透性转换孔与线粒体膜电位之间的关系,进而探讨线粒体通透性转换孔对线粒体分裂的影响,从而为抗脑缺血再灌注的损伤提供新思路和新理念。方法:通过建立海马神经元的氧糖剥夺再灌注(OGD/RP)损伤细胞模型来模拟脑缺血再灌注的临床损伤状态。选用出生24 h内的Wistar大鼠,皮肤红润光泽,完好无损,体重5.0-6.0g,雌雄不限,获得海马神经元细胞进行体外培养,培养至第8天,采用随机数字表法,将其分为5组(n=45):正常组(C组)细胞正常培养,无需任何处理;缺氧复氧组(I组)细胞采用氧糖剥夺法(OGD)模拟构建大鼠海马神经元缺氧复氧损伤模型;赋形剂组(V组)用同样的方法进行氧糖剥夺处理,处理前40 min加入DMSO培养6h,终浓度<0.1%;缺氧复氧加苍术苷组(M组)细胞在进行氧糖剥夺处理前40 min加入400 umol/L的苍术苷(ATR)(溶于DMSO,DMSO浓度<0.1%);缺氧复氧加环孢素组(N组)细胞在进行氧糖剥夺处理前40 min加入0.2 umol/L的环孢菌素A(CSA)(溶于DMSO,DMSO浓度<0.1%)。分组处理后,用倒置显微镜观察正常组海马神经元生长状态、用JEM-1200EX透射电镜观察线粒体的超微结构形态、酶标仪法测三磷酸腺苷(ATP)含量、荧光显微镜检测线粒体膜电位(MMP)、Western Blot法检测线粒体分裂蛋白(Drp1)、细胞凋亡相关蛋白细胞色素C(Cyt c)和抑制凋亡蛋白(Bcl-2)的表达、用流式仪测定神经元凋亡率。结果:结果显示,电镜下线粒体超微结构中C组为正常线粒体,可见完整的线粒体内外膜、清晰的线粒体嵴结构以及致密的基质结构,并且细胞凋亡率不足10%,而与C组相比,I组线粒体肿胀明显,基质疏散无序,内外膜分离,嵴断裂,网状结构破坏,ATP含量和线粒体膜电位明显降低,细胞凋亡率升高,Drp1和Cyt c蛋白表达升高,而Bcl-2的蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与I组相比,N组预处理后线粒体肿胀明显减轻,基质紧致有序,线粒体内外膜可见,网状结构基本保存完好,ATP含量和线粒体膜电位明显升高,细胞凋亡率明显降低,Drp1和Cyt c蛋白表达降低,而Bcl-2的表达显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);而M组预处理后各实验结果与N组实验结果变化完全相反,进一步说明了MPTP活性在细胞凋亡的重要性。在各组实验结果中显示,与I组相比,V组各项实验指标变化无明显差异(P>0.05),没有统计学意义,进一步说明DMSO对海马神经元无损伤作用。结论:在体外培养海马神经元模拟临床脑缺血再灌注损伤模型中,发现通过激活线粒体通透性转换孔的开放,会促使海马神经元线粒体分裂的明显增加,而抑制线粒体通透转换孔的开放能够明显减少脑缺血再灌注损伤中线粒体的分裂,并减少神经元的凋亡,其机制可能是稳定线粒体膜电位。