线粒体钙单向转运体对大鼠脑缺血／再灌注损伤中线粒体能量代谢的影响  

The effect of mitochondrial calcium uniporter activity has relations with mitochondrial energy metabolism during cerebral ischemia/reperfusion injury

作　　者：赵芹[1] 王士雷[1] 王鹏[1] 李瑜[1] 凌勇[2] 姚如永[4] 郭云良[3] 张鑫[1] 

机构地区：[1]青岛大学医学院附属医院麻醉科,266555 [2]青岛大学医学院附属医院药剂科 [3]青岛大学医学院附属医院脑血管研究所 [4]青岛大学医学院附属医院中心实验室

出　　处：《国际麻醉学与复苏杂志》2013年第3期210-215,共6页International Journal of Anesthesiology and Resuscitation

基　　金：国家自然科学基金（30972855）

摘　　要：目的探讨线粒体钙单向转运体（mitoehondrialcalciumuniporter，MCU）活动在大鼠脑缺血／再灌注损伤（ischemia／reperfusioninjury，I／RI）中对能量代谢的影响。方法52只雄性Wistar大鼠按照完全随机法分为对照组sham）、脑缺血，再灌注（isehemia／reperfusion，I／R）组、脑缺血，再灌注复合钌红（ischemia／reperfusion±rutheniumred，I／R±RR）组、脑缺血／再灌注复合精胺（isehemia／reperfusion±spermine，I／R±Sper）组，线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞模型，缺血2h，再灌注24h后检测脑梗死面积百分比，线粒体呼吸链酶复合体I～Ⅳ活性、线粒体膜电位（mitochondrialmembranepotential，△1I，m）、组织中三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate，A1P）含量和活性氧（reac6veoxygenspecies，ROS）的含量。结果I／R组、I/R±RR组及I／R±Sper组的粒体呼吸链酶复合体I～Ⅳ的活性（17．67±0．21）、（6．17±0．42）、（22．29±1．40）、（31．73±0．84）nmol·min_1．mg，△ψm和组织中A11P的含量（5．2±60．19）nmol／mgprotein均低于sham组（P〈0．01），而这3组的脑梗死面积百分比（35．43±0．74）％和ROS含量（1455．21±39．52）U／mgprotein高于对照组（P〈0．01）。钌红能够改善上述指标：与I，R组比较，I／R±RR组中的钌红能够明显提高线粒体呼吸链酶复合体的活性（22．1±70．55）、（7．50±0．15）、（36．92±2，13）、（49．32±1．33）nmol·min_1．mg2，△mm和组织中ATP的含量（7．85±0．17）nmol／mgprotein（P〈0．01），明显缩小梗死面积（26．00±1．71）％，降低ROS的含量（1262．53±29．92）U／mgprotein（P〈0．01）；而I／R±Sper组中的能量代谢指标则均较脑I／R组差。结论抑制MCU的活动可以明显改善I／RI中线粒体的能量代谢。Objective To study the effect of mitochondrial calcium uniporter （MCU） activity on mitochondrial energy metabolism in cerebral ischemia/reperfusion injury （I/RI） in rats. Methods Fifty-two male rats were randomly divided into four groups ： control group （sham）, ischemia/reperfusion group （I/R）, ischemia/reperfusion ruthenium red group （I/R±RR） and ischemia/ reperfusion ±spermine group （I/R±Sper）. The MCAO rats were generated by thread embolism of middle cerebral artery. Ischemia was induced for 2 h followed by 24 h of reperfusion, cerebral infarction area percentage, mitochondrial complex activity,mitochondrial membrane potential （AWm）, intracellular adenosine triphosphate （ATP） level and reactive oxygen species （ROS） content were determined after reperfusion. Results Mitochondrial complex I -IV activity [（17.67±0.21）,（6.17±0.42）,（22.29±1.40）,（31.73± 0.84） nmol· min·l·mg-l, Am and intracellular ATP level （5.2±60.19） nmol/mg protein were decreased in I/R group, I/R±RR group and I/R±Sper group compared with control group（P〈0.0I ）,but cerebral infarction area percentage（35.43±0.74）% and ROS content（ 1 455.21±39.52） U/mg protein were increased in the three groups （P〈0.01）. Ruthenium red treatment could improve the parameters above： compared with those in isehemia/reperfusion group, ruthenium red in ruthenium red group obviously enhanced mitochondrial complex activity [（22.1 ±70.55）, （7.50 ±0.15）, （36.92±2.13）, （49.32 ±1.33） nmol ·min-1 ·mg-1 Am and intraeellular ATP level （7.85±0.17） nmol/mg protein （P〈0.01）,with reducing cerebral infarction area （26.00±1.71）%, and decreasing ROS content（ 1 262.53~29.92） U/mg protein（P〈0.01 ）. While all the parameters deteriorated in spermine group comparedwith those in I/R group. Conclusions Inhibition of the activity of MCU can obviously improve mitochondrial energy metabolism during cerebral URI.

关 键 词：线粒体钙单向转运体 脑缺血 再灌注损伤 能量代谢 

分 类 号：R285.5[医药卫生—中药学]