PGC-1α/ERRα/ULK1通路通过诱导线粒体功能障碍和激活老年小鼠的NLRP3炎症酶,导致外科手术期神经认知障碍
Wen Zhang1, Cui-Cui Wu1, Meng-Meng Ge1
1Department of Anesthesiology and Pain Medicine, Hubei Key Laboratory of Geriatric Anesthesia and Perioperative Brain Health, and Wuhan Clinical Research Center for Geriatric Anesthesia, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, China.
Neuropharmacology
|August 28, 2024
概括
外科手术期神经认知障碍 (PND) 涉及受损的PGC-1α/ERRα/ULK1通路,导致线粒体功能障碍和NLRP3炎症酶激活. 激活PGC-1α或抑制NLRP3可以有效地治疗PND并改善认知功能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 老年学是一门学科.
背景情况:
- 术后神经认知障碍 (PND) 显著影响患者的康复和生活质量.
- 氧酶增殖器激活的受体-γ联合激活剂-1α (PGC-1α) 在神经保护和线粒体调节中发挥作用.
- 对于PGC-1α和NLRP3炎症酶在PND病变发生过程中的参与仍然不清楚.
研究的目的:
- 在PND小鼠模型中研究PGC-1α和NLRP3炎症酶的作用.
- 探索潜在的分子机制,包括线粒体功能和特定的信号通路.
- 评估针对PGC-1α和NLRP3.3的治疗潜力.
主要方法:
- 在老年小鼠中建立了腹腔切除模型来诱导PND.
- 用新的物体识别和恐惧条件测试来评估认知功能.
- 分析了PGC-1α,NLRP3和相关信号分子 (PI3K/AKT,ERRα/ULK1) 的海马蛋白表达.
- 传输电子显微镜 (TEM) 用于评估线粒体形态.
- 使用NLRP3抑制剂 (MCC950) 和PGC-1α激活剂 (ZLN005) 进行了药理干预.
主要成果:
- 手术诱导认知缺陷,增加海马NLRP3和PI3K/AKT通路表达,并减少PGC-1α/ERRα/ULK1通路表达.
- NLRP3炎症酶主要局限于海马神经元,手术后突触蛋白减少.
- 在手术后,在海马体中观察到线粒体功能障碍.
- MCC950治疗改善了PND症状,而ZLN005治疗通过增强PGC-1α/ERRα/ULK1通路和抑制NLRP3.5改善了认知功能.
结论:
- 抑制PGC-1α/ERRα/ULK1通路通过引起线粒体功能障碍和激活NLRP3炎症体,有助于PND.
- 向PGC-1α/ERRα/ULK1通路和NLRP3炎症体,为PND提供了一个有希望的治疗策略.
