论文部分内容阅读
神经元的生长、分化及突触传递等生命活动的正常进行,离不开线粒体为其提供能量和调节胞质内钙离子的内流。线粒体形态的改变可影响其功能的发挥。而线粒体形态和功能受到线粒体分裂和融合动态变化所调控。线粒体在神经元中的形态和分布均处于动态变化的状态中。此过程由多种蛋白质精确调控完成的。参与调控分裂的主要有Drp1、Mff和Fis1;Mfn1、Mfn2等蛋白调控线粒体外膜的融合,而Opa1等则参与线粒体内膜的融合。线粒体可通过分裂增加数目,有利于更多的线粒体被输送到需能的部位;而受损的线粒体可通过融合被清除掉,也在一定程度上保证了线粒体基因组的完整性。正常情况下,线粒体的分裂和融合维持在一个动态平衡的状态。若失衡则会导致诱发神经退行性疾病,线粒体的形态和功能也将发生变化。近年来,脑源性神经营养因子(BDNF)受到了科研者的广泛关注,因其在中枢神经系统中表达范围广,它不仅能调控神经元的生长、发育,并且在突触的可塑性中发挥着重要作用,研究显示它跟学习记忆有着密切的联系。而线粒体的动态变化与神经元的活性及突触可塑性密切相关。但BDNF与线粒体的动态变化的关系研究的不多。因此,我们在体外培养的神经元中,利用免疫荧光等方法探究了 BDNF与线粒体动态变化之间的联系,发现BDNF可通过调控线粒体的动态变化对神经元突触的可塑性发挥一定的作用。得到的结果具体有:1、BDNF刺激导致神经元树突中线粒体长度变短,提示BDNF诱导线粒体分裂增多;并且进一步研究发现BDNF刺激线粒体形态变化过程依赖于TrkB受体及其下游PLCγ-IP3、PI3K信号通路,从而实现对线粒体形态的调控。2、我们还发现BDNF处理下线粒体形态的变化与Drp1在线粒体上的分布有关。在BDNF刺激下,分布于线粒体上的Drp1蛋白含量升高,很可能是通过激活Myosin II从而进而调控更多的胞浆中的DRP1向线粒体外膜分布。3.BDNF促进线粒体分裂很可能在调控线粒体向神经元突触后的分布发挥重要的作用,跟神经元突触可塑性有密切的联系。