南京医科大学学报(自然科学版)

作者：何晓鑫，高俊英，郭吉超，肖明

单位：南京医科大学江苏省神经退行性疾病重点实验室，江苏 南京 211166,,南京医科大学江苏省神经退行性疾病重点实验室，江苏 南京 211166,,南京医科大学江苏省神经退行性疾病重点实验室，江苏 南京 211166 ；青岛滨海学院医学院基础医学教研室，山东 青岛 266500,,南京医科大学江苏省神经退行性疾病重点实验室，江苏 南京 211166,

关键词：Bmi-1;脑衰老;线粒体;细胞增殖;氧化应激

基金：国家自然科学基金（81271210）

目的：Bmi-1（B-cell specific moloney leukemia virus insertion site 1）基因在干细胞增殖和分化中的作用已有大量文献报道，但其在老年小鼠脑中发挥的作用尚不清楚。本研究旨在探讨Bmi-1在脑衰老中的病理生理作用。方法：选取17月龄的 Bmi-1杂合子（Bmi-1+/-）小鼠和野生型（wild-type，WT）小鼠，采用行为学检测、免疫组化及Masson染色等技术，比较Bmi-1+/-小鼠和WT小鼠的整体健康状况及长期记忆能力；通过HE染色、电子显微镜及Western blot等方法，研究Bmi-1基因半剂量敲除对小鼠脑衰老进程的潜在影响。结果：Bmi-1+/-小鼠较同窝WT小鼠出现了长期空间记忆功能的减弱（P ＜ 0.05），伴随着海马齿状回（dentate gyrus，DG）区域特异性的神经细胞发生减少（P ＜ 0.05），神经元数目降低（P ＜ 0.05）和灰质区体积缩小（P ＜ 0.05）。进一步研究发现，与WT小鼠相比，Bmi-1+/-小鼠DG区神经元线粒体膨大、肿胀，线粒体嵴减少的比例增加（P ＜ 0.05），且DG区神经元细胞质中脂褐素的数量明显增加（P ＜ 0.05）；此外，Bmi-1+/-小鼠DG区神经元线粒体能量代谢相关蛋白泛醌氧化还原酶核心亚基 V2[NADH dehydrogenase（ubiquinone）flavoprotein 2，NDUFV2]和泛醌氧化还原酶核心亚基 S3[NADH dehydrogenase（ubiqui- none）ferrithionein 3，NDUFS3]的表达量均下调（P ＜ 0.05），三羧酸循环的重要催化酶二氢硫辛酰琥珀酰转移酶蛋白（dihydroli- poyl S-succinyltransferase，DLST）也显著下调（P ＜ 0.01）；同时Bmi-1调控的细胞周期因子中，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 p27和肿瘤蛋白p53显著上调（P ＜ 0.05）。结论：Bmi-1基因的半剂量缺失抑制了老龄鼠脑内海马区新生神经元的产生，导致海马 DG区体积的特异性缩小，长期记忆功能障碍，其机制可能与老化相关蛋白p27、p53表达异常和神经元线粒体变性有关。

来源：2024年第11期

《南京医科大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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