早期跑步通过HSPA5/PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬改善脑缺血小鼠的记忆功能

摘要

目的 探讨早期跑步通过热休克蛋白A5(HSPA5)调节PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善脑缺血/再灌注（I/R）小鼠的记忆功能。方法 将雄性BALB-c小鼠随机分为Sham组、跑步组、I/R组、跑步+I/R组、跑步+I/R+3-MA（自噬抑制剂）组、跑步+I/R+scramble siRNA组和跑步+I/R+HSPA5 siRNA组，每组8只。I/R 7 d后，采用Longa评分法评估各组小鼠神经功能；TTC染色评估各组小鼠脑梗死体积；水迷宫实验分析评估各组小鼠记忆功能；ELISA检测各组小鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素（IL）-1β和IL-10含量；实时定量PCR检测各组小鼠缺血半影区HSPA5 mRNA水平；Western blotting检测各组小鼠缺血半影区PINK1和Parkin蛋白表达。结果 与Sham组相比，I/R组小鼠神经功能缺损评分和脑梗死体积增加；目标象限停留时间和穿越平台次数减少；血清TNF-α和IL-1β水平升高，而IL-10水平降低（P均<0.05）。与I/R组相比，跑步+I/R组小鼠神经功能缺损评分和脑梗死体积均降低；目标象限停留时间和穿越平台次数增加；血清TNF-α和IL-1β水平下降，同时IL-10水平上升（P均<0.05）。与跑步+I/R组相比，跑步+I/R+HSPA5 siRNA组小鼠目标象限停留时间和穿越平台次数减少；血清TNF-α和IL-1β水平升高，而IL-10水平降低（P均<0.05）。与Sham组相比，I/R组小鼠缺血半影区HSPA5 mRNA及PINK1、Parkin蛋白表达增加（P均<0.05）；与I/R组相比，跑步+I/R组小鼠HSPA5 mRNA及PINK1、Parkin蛋白表达进一步增加（P均<0.05）；与跑步+I/R组相比，跑步+I/R+3-MA组和跑步+I/R+HSPA5 siRNA组小鼠PINK1和Parkin蛋白表达均降低（P均<0.05）。结论 早期跑步运动可能通过上调HSPA5并激活PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善I/R小鼠的记忆功能。

关键词

跑步 / 缺血/再灌注 / 热休克蛋白A5 / PINK1/Parkin信号通路 / 自噬