原子力显微镜检测过表达α-突触核蛋白引起的线粒体结构变化  

The Influence of α-Synuclein Overexpression on Mitochondrial Membrane Structure with Atomic Force Microscopy

作　　者：赵春礼[1] 祝元刚[1] 段春礼[1] 鲁玲玲[1] 张凌[1] 杨慧[1] 

机构地区：[1]首都医科大学北京神经科学研究所北京神经再生修复研究重点实验室首都医科大学教育部神经变性病学重点实验室,北京100069

出　　处：《中国生物工程杂志》2009年第11期12-16,共5页China Biotechnology

基　　金：国家"973"计划(2006CB500706);国家自然科学基金(30670655);北京市教育委员会科技发展计划(KM200610025002);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20060025004);北京市自然基金(7082011)资助项目

摘　　要：目的:利用原子力显微镜等方法,明确α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)过表达对线粒体的影响。方法:将腺相关病毒(AAV)载体介导表达的α-syn(AAV/α-syn)病毒包装颗粒,给大鼠脑内黑质区定位注射,建立α-syn过表达的大鼠模型,并以AAV介导表达的报告基因LacZ(AAV/LacZ)为动物对照组。提取大鼠黑质脑组织的线粒体,并通过JC-1染色检测线粒体膜电势(ΔΨ)变化和Western blot检测线粒体中α-syn蛋白量的变化;采用原子力显微镜观测线粒体表面结构的变化。结果:实验组大鼠黑质脑组织过表达α-syn基因,第16周时,Western blot显示线粒体中α-syn蛋白量增加约2倍;JC-1染色发现ΔΨ下降;原子力显微镜观测可见线粒体体积增大,线粒体膜表面出现较多孔道样改变。结论:大鼠黑质脑组织过表达α-syn基因,第16周时,可导致α-syn蛋白在线粒体积聚;并可引起线粒体增大、膜形成孔道样改变、ΔΨ下降。Objective：To identify the effect of α-synuclein overexpression on mitochondrial membrane structure with atomic force microscopy. Methods：α-syn expression was mediated by AAV （adeno-associated viral vector） and Recombinant AAV/α-syn and AAV/LacZ viral particles were stereotaxically injected in the left side of rat substantia nigra （SN） for rat model of α-synuelein overexpression. Mitochondria were isolated from rats SN of Brain. Mitochondria were analysis with JC-1 staining, atomic force microscopy and Western blot. Results：By 16 weeks post-infection of AAV-α-syn ,the level of α-syn increased about 2 times in mitochondrial fraction with Western blot and mitochondrial membrane potential （△ψ） decreased with JC-1 staining. Furthermore, mitochondria swelling and porous like structure formed on the mitochondrial membrane with atomic force microscopy. Conclusion： The data suggested that α-syn could accumulate in mitocbondria, might form mitochondrial membrane pores and lead to △ψ decreases, α-syn might lead to mitochondrial dysfunction in Parkinson＇ s disease.

关 键 词：帕金森病 Α-突触核蛋白 线粒体 原子力显微镜 

分 类 号：R741[医药卫生—神经病学与精神病学]