【摘 要】
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目的:牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）作为牙周炎的关键病原体,已被证明可促进线粒体功能障碍加速动脉粥样硬化的发生发展。线粒体钙单转运体（mitochondrial calcium uniporter,MCU）是线粒体内膜上的一种蛋白质,是钙离子(calcium,Ca2+)稳态的关键调控因子。Ca2+的积累和外排可调节线粒体的病理生理过程。
【基金项目】
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国家自然科学基金（NO.81970943）；
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目的:牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）作为牙周炎的关键病原体,已被证明可促进线粒体功能障碍加速动脉粥样硬化的发生发展。线粒体钙单转运体（mitochondrial calcium uniporter,MCU）是线粒体内膜上的一种蛋白质,是钙离子(calcium,Ca2+)稳态的关键调控因子。Ca2+的积累和外排可调节线粒体的病理生理过程。本研究从MCU介导的Ca2+超载的角度去探索P.gingivalis诱导的线粒体功能障碍。方法:P.gingivalis去感染内皮细胞。特异性钙荧光探针用于分析细胞质和线粒体中的Ca2+水平。通过Western blot测定MCU、线粒体Ca2+摄取蛋白1(mitochondrial Ca2+uptake 1,MICU1)和线粒体钙单向转运体调节剂1（mitochondrial calcium uniporter modulator 1,MCUR1）蛋白的表达。检测磷酸化丙酮酸脱氢酶（phosphorylated pyruvate dehydrogenase,p-PDH）蛋白的表达、PDH活性、线粒体活性氧（mitochondrial reactive oxygen species,mt ROS）和膜电位（membrane potential,MMP）的水平以指示线粒体功能。随后,使用MCU抑制剂（Ruthenium red,Ru R）和激动剂（Spermine,Sper）来研究MCU介导的Ca2+紊乱在P.gingivalis导致的线粒体功能障碍中的作用。结果:1.P.gingivalis感染显著上调MCU、MICU1和MCUR1的表达。2.受感染细胞质及线粒体基质中Ca2+水平均升高,Ru R使Ca2+升高程度明显降低,Sper进一步增加了感染细胞中Ca2+水平。3.P.gingivalis引起的线粒体功能障碍表现为p-PDH表达增加、PDH活性降低、mt ROS过度产生、MMP下降。Ru R阻断了P.gingivalis诱导的线粒体功能障碍。Sper则加剧线粒体功能障碍。结论:MCU介导的钙超载参与P.gingivalis感染引起线粒体功能障碍。我们的研究结果从MCU和钙的角度表明P.gingivalis诱导的线粒体功能障碍背后的相关机制,这可能成为牙周炎和内皮细胞损伤的治疗靶点。
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