PINK1/Parkin信号通过激活海马线粒体自噬介导脓毒症相关性脑病认知功能障碍

摘要：

目的:探讨磷酸酶及张力蛋白同源基因（PTEN）诱导激酶1（PINK1）/自噬相关蛋白Parkin通路对脓毒症相关性脑病（SAE）小鼠海马线粒体自噬和认知功能障碍的影响与可能机制。方法:将80只雄性C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为假手术（Sham）组、盲肠结扎穿孔术（CLP）组、转染PINK1质粒预处理组（p-PINK1+Sham组、p-PINK1+CLP组）和转染空载质粒对照组（p-vector+CLP组），每组16只。CLP各组小鼠行CLP制备SAE模型；Sham各组开腹后仅分离盲肠末端。p-PINK1预处理组分别于Sham或CLP术前24 h经侧脑室转染PINK1质粒；p-vector+CLP组转染空载质粒。各组小鼠均于术后7 d进行Morris水迷宫实验。取海马组织，苏木素?-?伊红（HE）染色后，光镜下观察病理学改变；醋酸铀?-?枸橼酸铅双染后，透射电镜下观察线粒体自噬情况；采用蛋白质免疫印迹试验（Western blotting）检测PINK1、Parkin、自噬相关蛋白Beclin1、白细胞介素（IL-6、IL-1β）和微管相关蛋白1轻链3（LC3）的表达。结果:与Sham组比较，CLP组小鼠Morris水迷宫实验1~4 d逃避潜伏期明显延长，靶象限停留时间明显缩短，穿越平台次数明显减少；光镜下可见小鼠海马组织结构破坏，神经元细胞排列紊乱、细胞核固缩；透射电镜下可见肿胀变圆的线粒体及被双层膜或多层膜结构包裹的线粒体结构；且CLP组海马组织PINK1、Parkin、Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值、IL-6和IL-1β蛋白表达均明显上调。说明CLP诱导的脓毒症可激活炎症反应，引起PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。与CLP组比较，p-PINK1+CLP组小鼠Morris水迷宫实验1~4 d逃避潜伏期明显缩短，靶象限停留时间明显延长，穿越平台次数明显增加；光镜下可见小鼠海马组织结构破坏程度明显减轻，少量细胞核固缩，未出现明显细胞水肿、变性和坏死；透射电镜下可见线粒体轻度肿胀和空泡样变性，被自噬体包裹的线粒体数量增加；且p-PINK1+CLP组海马组织PINK1、Parkin、Beclin1表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值明显升高〔PINK1蛋白（PINK1/β-actin）：1.95±0.17比1.74±0.15，Parkin蛋白（Parkin/β-actin）：2.06±0.11比1.78±0.12，Beclin1蛋白（Beclin1/β-actin）：2.11±0.12比1.67±0.10，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值：3.63±0.12比2.27±0.10，均
P<0.05〕，IL-6、IL-1β释放明显减少〔IL-6蛋白（IL-6/β-actin）：1.69±0.09比2.00±0.11，IL-1β蛋白（IL-1β/β-actin）：1.11±0.12比1.65±0.12，均
P<0.05〕。说明过表达PINK1蛋白可进一步激活线粒体自噬，减轻脓毒症引起的炎症反应。Sham组与p-PINK1+Sham组、CLP组与p-vector+CLP组上述病理学改变及相关指标差异均无统计学意义。
结论:PINK1高表达可通过上调Parkin进一步激活CLP引起的线粒体自噬，从而抑制炎症反应，减轻SAE小鼠认知功能损伤。

关键词：脓毒症相关性脑病、炎症反应、线粒体自噬、PINK1、Parkin

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资助基金：国家自然科学基金81873954;江苏省"六大人才高峰"高层次人才选拔培养项目WSW-106;江苏省南京市卫生科技发展专项YKK18105;National Natural Science Foundation of China81873954;Jiangsu Provincial "Six Talent Peaks" High-Level Talent Selection and Training ProjectWSW-106;Nanjing Key Project of Medical Science and Technology Development of Jiangsu ProvinceYKK18105

在线出版日期：2023-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：381-386