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研究背景：腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth Disease,CMT)于1886年由Charcot.Marie和Tooth首次报道,是一类最常见的遗传性周围神经病,发病率约为1/2500。根据其病理和临床电生理特点,CMT可分为3型：脱髓鞘型(CMT1型),轴索型(CMT2型)以及中间型(Intermediate CMT,ICMT).常染色体显性遗传是最常见的遗传方式,常染色体隐性遗传、X连锁显性或隐性遗传一般少见。到目前为止已有40多个不同的CMT致病基因被定位,其中至少30个基因已被克隆。小分子热休克蛋白22(Heat Shock Protein22,HSP22)基因的点突变(423G→T)导致氨基酸K141N替换,通过共分离分析等研究表明其为CMT2L型致病突变。在已发现的CMT2型致病基因中,HSP27、NEFL、GDAP1、MFN2、KIF1B、DHTKD1突变后通过改变线粒体分裂融合、线粒体的能量代谢或线粒体的轴浆转运而导致轴索型CMT,因此轴索型CMT可以看作与线粒体密切相关的疾病。另外Irobi等分离HSP22突变致dHMNII,患者的皮肤成纤维细胞,发现线粒体膜电位异常,提示CMT2L很可能也存在线粒体异常。研究目的：本研究应用免疫荧光技术、流式细胞技术观察细胞线粒体的形态功能改变,研究HSP22蛋白变异所致CMT2L是否存在线粒体的形态功能异常,为揭示CMT2L的发病机制和探索其治疗方法提供新的线索。研究方法：(1)采用免疫荧光技术观察HSP22蛋白变异对细胞线粒体的影响(2)通过流式细胞技术检测HSP22蛋白变异对细胞线粒体膜电位的影响(3)利用慢病毒感染脊髓运动神经元,通过免疫荧光技术观察HSP22蛋白变异对线粒体轴浆运输的影响结果：(1)pLVX-Puro-EGFP-HSP22WT、pLVX-Puro-EGFP-HSP22MT转染SHSY5Y细胞,利用免疫荧光技术检测发现野生型组细胞内线粒体无异常改变,突变型组细胞内线粒体呈异常斑块状聚集,并且与异常聚集的HSP22共定位。(2) pLVX-Puro-EGFP-HSP22WT、pLVX-Puro-EGFP-HSP22N质粒转染HEK293细胞,利用免疫荧光技术检测发现野生型线粒体无异常改变,K141N突变型HSP22蛋白在胞内形成聚集物,线粒体无异常聚集,HSP22与线粒体不存在共定位关系。(3) pCDNA3.1(+)-HSP22WT、pCDNA3.1(+)-HSP22MT转染SHSY5Y细胞,流式细胞仪检测细胞线粒体膜电位改变。对照组、突变型组膜电位无明显差别。野生型和突变型组细胞分别用CCCP处理后,两组细胞线粒体膜电位均降低,野生型组线粒体膜电位高于突变型线粒体膜电位。(4)采用慢病毒技术建立脊髓运动神经元CMT2L模型。野生型组线粒体均匀分布于神经元胞体和轴突,HSP22蛋白无异常聚集,突变型组轴突可见线粒体聚集呈异常团块,在聚集远端出现线粒体缺失,并与K141N突变型HSP22蛋白共定位。结论：(1)HSP22突变后神经系统来源的细胞内线粒体呈异常斑块状聚集,并且与异常聚集的HSP22共定位。(2)K141N突变型HSP22对线粒体无损伤性作用,应激状态下保护作用下降或丢失。(3)HSP22突变后脊髓运动神经元轴突内线粒体呈异常团块聚集,在聚集远端出现线粒体缺失,与K141N突变型HSP22蛋白共定位,提示HSP22蛋白可能影响线粒体的轴浆运输。