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背景:血管性痴呆(Vascular Dementia, VD)是由脑血管疾病引起的具有痴呆表现的临床综合征,是痴呆的主要3种类型之一,约占所有痴呆比例的20%,仅次于最常见的阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)。随着VD患病率的逐年增加,深入研究VD发病机理,积极开创新药,对防治VD的发生以及提高患者生活质量具有深刻意义。阿魏酸(Ferulic acid, FA)是当归、川芎、阿魏等中药有效成分之一,具有清除自由基、抑制肿瘤、抗血栓、抗炎等作用。目前,阿魏酸的多种药理作用在缓解神经退行性疾病中越来越受到关注。目的:本研究通过选用糖氧剥夺(oxygen-glucose deprivation, OGD)模拟体内低灌注损伤体外培养的脑微血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells, BMECs)建立体外模型,探讨阿魏酸对糖氧剥夺引起的脑微血管内皮细胞损伤的保护作用及其可能的机制。方法:1.FA对OGD诱导BMEC细胞损伤的保护作用:MTT法检测BMEC细胞活力,流式细胞术检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,试剂盒检测BMEC细胞丙二醛(methane dicarboxylic aldehyde, MDA)含量及总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性,Western blotting考察凋亡相关蛋白caspase3、Bcl-2、 Bax的表达。2.FA对OGD诱导BMEC细胞内线粒体损伤的作用:应用抗氧化剂(N-acetyl-L-cysteine, NAC)作为阳性对照药,考察线粒体三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的生成变化,流式细胞术检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential, MMP)的变化,Western blotting考察线粒体分裂蛋白(Drpl、 p-Drpl)的表达,以及透射电镜观察线粒体分裂与融合的超微结构改变。3.调节自噬对FA的影响:应用自噬激动剂雷帕霉素(rapamycin, Rapa)与自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)和氯喹(chloroquine, CQ)观察细胞中线粒体自噬的发生,考察自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达,检测MMP的变化,ROS的生成,ATP、SOD、MDA含量。4.调节线粒体的分裂与融合对自噬的影响:应用线粒体分裂蛋白Drpl的抑制剂(Mdivi-1)考察对OGD诱导BMEC细胞活力及MMP的影响。Western blotting检测Mdivi-1与Drpl siRNA对线粒体分裂蛋白(Drpl、p-Drpl)以及自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达情况。结果:1.FA提高OGD条件下的细胞活性,缓解氧化损伤FA能显著逆转OGD造成的BMEC细胞氧化应激损伤,包括提高细胞活力,降低ROS含量、MDA水平(P<0.01)、提高SOD活性(P<0.05)。此外,Western blottin g结果显示凋亡相关蛋白(caspase3、Bcl-2、Bax)表达未见明显改变(P>0.05)。2.FA保护OGD损伤的线粒体,恢复线粒体功能FA能显著提高细胞内ATP、MMP的水平(P<0.01),降低线粒体分裂蛋白(Drpl、 p-Drpl)表达量(P<0.01)。透射电镜观察OGD引起线粒体肿胀,变圆,线粒体成点状,FA能有效改善线粒体形态。3.FA通过上调自噬水平保护OGD条件下受损的细胞以及线粒体Western blotting结果显示FA用药组LC3-Ⅱ蛋白表达水平增加(P<0.01)。电子显微术检测FA组诱导自噬的发生,同时自噬激动剂Rapa协同FA进一步诱导自噬的发生,而自噬抑制剂3-MA和CQ则表现出抑制FA的作用,加剧线粒体功能的损伤。4.管状线粒体分裂成点状线粒体是FA诱导自噬发生的必要条件线粒体分裂抑制剂Mdivi-1能提高OGD诱导的BMEC细胞活性(P<0.01)及MMP含量,同时能降低Drp1蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01):Drp1 siRNA与正常组Drpl比较,Drp1的蛋白表达明显降低(P<0.01);当分别运用Mdivi-1及Drp1 siRNA,FA用药组与OGD组相比LC3-Ⅱ蛋白表达水平明显增加(P<0.01),OGD+FA+Mdivi-1及OGD+FA+Drp1 siRNA与OGD+FA用药组相比,LC3-Ⅱ蛋白表达水平明显下降(P<0.01)。结论:1.FA能明显减少OGD诱导的BMEC细胞损害;2.FA能明显改善OGD诱导的BMEC细胞线粒体损伤;3.FA能诱导线粒体自噬保护OGD引起的BMEC细胞损伤;4.线粒体分裂蛋白Drp1介导的管状或网状线粒体分裂成点状线粒体这一线粒体动力学过程,是自噬体包裹线粒体,即线粒体自噬发生的必要条件。