Drp1在星形胶质细胞A1型活化中的作用OA北大核心

目的:探讨发动蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)在星形胶质细胞A1型活化中的作用,揭示星形胶质细胞异常活化的内在机制。方法:将大鼠星形胶质细胞CTX-TNA2分为对照组、星形胶质细胞条件培养基(astrocyte-conditioned medium,ACM)组及5、10和25μmol/L线粒体分裂抑制剂1(mitochondrial division inhibitor-1,Mdivi-1;选择性抑制Drp1)+ACM组。其中,ACM组以含白细胞介素1α(interleukin-1α,IL-1α)、肿瘤坏死因子α(tumor necrisos factor-α,TNF-α)及补体1q(complement 1q,C1q)的条件培养基刺激24 h,诱导A1型活化;Mdivi-1+ACM组于对应浓度Mdivi-1预处理2 h,而后以条件培养基刺激24 h。以RT-qPCR检测各组干预后细胞A1型活化相关指标IL-1β、TNF-α和IL-10的mRNA表达;以细胞免疫荧光检测各组细胞A1型活化标志性分子补体C3、诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、S100钙结合蛋白A10(S100 calcium binding protein A10,S100A10)表达;采用MitoSOX Red荧光探针和流式细胞术检测各组干预后细胞线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;以MICA全场景显微成像分析平台观察各组细胞线粒体形态;结合免疫印迹分析,测定各组细胞线粒体分裂蛋白1(mitochondrial fission protein 1,FIS1)表达及Drp1活化水平。结果:RT-qPCR及免疫荧光结果示,与对照组比较,ACM组细胞IL-1β、TNF-αmRNA水平及C3、iNOS蛋白表达显著升高,而IL-10 mRNA水平及S100A10蛋白表达则有所下降,差异具有统计学意义(P<0.05);10和25μmol/L Mdivi-1干预则能有效抑制ACM诱导的IL-1β、TNF-αmRNA水平及C3、iNOS蛋白表达的升高,且能一定程度上回升S100A10蛋白的表达。MitoSOX Red染色流式定量分析显示,ACM刺激下,星形胶质细胞线粒体ROS水平显著提升;而Mdivi-1干预则能有效逆转这一病理性改变。MICA全场景显微成像分析平台显示,ACM刺激可诱导星形胶质细胞胞内大量圆球状线粒体生成,而10和25μmol/L Mdivi-1干预则能有效促进其长管状形态的恢复。同时免疫印迹结果亦证实,Mdivi-1干预能有效逆转ACM刺激下细胞Drp1和FIS1等线粒体分裂关键分子的活化。结论:Drp1介导的线粒体分裂为星形胶质细胞A1型活化的内在分子机制之一;Drp1抑制剂Mdivi-1可抑制星形胶质细胞A1型活化。