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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性智能衰退为主要表现的中枢神经系统退行性疾病,其主要病理特征为老年斑和神经原纤维缠结,同时伴有神经元缺失和胶质增生。AD的病因及发病机制目前尚未完全清楚,可能与β-淀粉样蛋白沉积、tau蛋白过度磷酸化、胶质细胞的炎症反应、apoE基因的多态性以及线粒体功能障碍等有关。随着社会人口的老龄化,AD病人日益增多,其已经成为继心血管病、癌症、中风后的第四大死亡原因。由于AD的发病机制较为复杂,人们制作了很多AD的动物模型,但客观准确地说,没有任何一种模型能够全面地再现、模拟、复制出AD的主要病理、生化、神经递质及行为学等方面的全部特征性变化。其中快速老化小鼠SAMP8相对来说是一种较为理想的AD动物模型,该小鼠既有学习记忆功能障碍等衰老特征,又有淀粉样蛋白沉积、老年斑及免疫功能紊乱等AD的一些重要特征。SAMR1为同系的正常老化小鼠,常作为SAMP8的正常对照。越来越多的研究证据表明,AD的发病可能与线粒体的分裂和融合异常有关。线粒体是一种动态变化的细胞器,其在细胞内的数量和形态在不断地发生变化,这种高度动态现象是由两种相反的过程:线粒体分裂和线粒体融合来进行调控的。事实上,线粒体分裂和融合的高度动态平衡不仅调控着线粒体的形态、长短、大小和数量,而且也调控着其功能和分布。因此,线粒体分裂和融合的异常会对神经元的功能产生明显的影响。在哺乳动物中,线粒体的分裂主要是由动力样蛋白1(dynamin-like protein1,DLP1)和线粒体分裂蛋白1(fission1,Fis1)来调控的,而融合则是由线粒体融合蛋白1(mitofusin1,Mfn1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin2,Mfn2)及视神经萎缩蛋白1(opticatrophy1,OPA1)来调控的。目的:本研究通过应用实时荧光定量反转录PCR及Western blot的方法,观察线粒体分裂和融合蛋白在SAMP8及SAMR1小鼠海马及额叶的增龄性表达变化,藉以推测线粒体分裂和融合异常在AD发病中所起的作用,以期为AD的发病机制提供部分理论基础和实验依据,也为其治疗提供新的思路。方法:选用4、8、10、12月龄健康雄性SAMP8及SAMR1小鼠各6只,应用实时荧光定量反转录PCR及Western blot的方法,观察线粒体分裂和融合蛋白DLP1、Fis1、Mfn1、Mfn2及OPA1在SAMP8及SAMR1小鼠海马及额叶的增龄性表达变化。结果:RT-qPCR结果显示SAMP8及SAMR1小鼠的海马及额叶组织在各时间点均表达DLP1、Fis1、Mfn1、Mfn2及OPA1mRNA。与SAMR1组相比,DLP1和Fis1mRNA在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时降低,差异有统计学意义(P<0.05),8月龄和10月龄时表达升高,但差异无统计学意义(P>0.05),12月龄时表达升高,差异有统计学意义(P<0.05),DLP1及Fis1mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同,提示随着年龄的增长,线粒体分裂增多。与SAMR1组相比,Mfn1和Mfn2mRNA在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时升高,差异有统计学意义(P<0.05),8月龄时两组差别不大,无统计学意义(P>0.05),10月龄及12月龄时表达均升高,差异有统计学意义(P<0.05),Mfn1和Mfn2mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同,提示随着年龄的增长,线粒体融合也增多。与SAMR1组相比,OPA1mRNA在SAMP8小鼠海马的表达在4、10和12月龄时均升高,8月龄时两组差别不大,但均无统计学意义(P>0.05),OPA1mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同,提示随着年龄的增长,OPA1mRNA的表达变化不明显。Western blot的结果显示Fis1、Mfn1和Mfn2蛋白在两组小鼠的海马组织各时间点均有表达。与SAMR1组相比,Fis1蛋白在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时降低,差异有统计学意义(P<0.05),8月龄和10月龄时表达升高,但差异无统计学意义(P>0.05),12月龄时表达明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),提示随着年龄的增长,线粒体分裂增多。与SAMR1组相比,Mfn1和Mfn2蛋白在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时升高,差异有统计学意义(P<0.05),8月龄时两组差别不大,无统计学意义(P>0.05),10月龄及12月龄时表达均升高,差异有统计学意义(P<0.05)提示随着年龄的增长,线粒体融合也增多。结论:本实验的研究结果表明,随着年龄的增长,在SAMP8小鼠的海马及额叶中存在着线粒体分裂和融合蛋白的表达异常,DLP1和Fis1的表达升高,Mfn1和Mfn2的表达也升高,而OPA1的表达则无明显变化,说明随着老化的出现,线粒体分裂和融合的动态平衡被破坏,提示线粒体的分裂和融合参与了AD的病理生理过程中。