线粒体损伤导致mtDNA释放介导铅铜联合暴露致脑内神经炎症发生的机制研究

目的探讨线粒体损伤导致mtDNA释放介导铅铜联合暴露致脑内神经炎症发生的机制研究。材料和方法建立体内C57BL/6动物模型,随机分为对照组(Con组)10只、铅暴露组(Pb组)10只、铜暴露组(Cu组)10只和铅铜联合暴露组(Pb+Cu组)10只,通过饮水方式GDC-0068半抑制浓度染毒,染毒剂量为100 ppm铅水和0.12ppm铜水,染毒时间为12周;体外培养BV2细胞,构建铅铜联合暴露细胞模型购买Nirogacestat,Con组为DMEM高糖培养液,处理组分别为DMEM高糖培养液加5μM醋酸铅、5μM氯化铜、5μM醋酸铅加5μM氯化铜联合染毒,染毒时间24h;构建BV2细胞线粒体损伤mtDNA释放通道靶向抑制模型,分组为Con组、Pb+Cu组、Con+BAI1组、Pb+Cu+BAI1组、Con+CsA组、Pb+Cu+CsA组、Con+VBIT-4组、Pb+Cu+VBIT-4组,BAI1和VBIT-4给药模式为伴随重金属铅铜一并处理,给药时间为24h,CsA预给药时间为30分钟。采用透射电镜评估C57BL/6小鼠、BV2细胞线粒体的损伤程度;免疫荧光Women in medicine染色和实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测铅铜联合暴露后BV2细胞的胞质mtDNA;Western blot检测铅铜联合暴露致BV2细胞促炎细胞因子的表达水平。此外,Western blot也检测mtDNA释放靶向抑制模型中炎症因子的表达。结果铅铜联合暴露致BV2细胞炎症因子IL-1β、Nlrp3的表达上调,Pb+Cu组显著升高(P<0.05)。铅铜联合暴露诱导线粒体氧化损伤,促进mtDNA释放到细胞质中,BV2细胞胞质中Nd1、Cytb和D-loop的mtDNA水平较对照组升高且Pb+Cu组最为明显(P<0.05)。mtDNA释放通道靶向抑制,可使mtDNA的释放减少,铅铜联合暴露BV2细胞促炎细胞因子的表达回调,Pb+Cu+BAI1、Pb+Cu+CsA组、Pb+Cu+VBIT-4组较Con组显著下降。结论我们的研究发现了受损线粒体的mtDNA渗漏到胞质中的机制,针对mtDNA释放通道靶向抑制可能是未来有效的治疗靶点。