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第43卷第8期       曹  清,秦    丽,刘 娟. V11β⁃羟化类固醇脱氢酶敲除对高脂饮食喂养小鼠认知功能的影响[J].
                  2023年8月                     南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(8):1047-1054                      ·1053 ·


                现,与野生高脂喂养组相比,11β⁃HSD1 基因敲除                        公认,系统性炎症是机体老化的核心。所以进一步
                高脂喂养鼠海马体 BDNF 的阳性细胞率定量分析                          对小鼠海马组织炎症相关蛋白进行分析,RT⁃PCR
                显著上升;RT⁃PCR定量分析显示,敲除鼠海马体组                         荧光定量分析结果显示 11β⁃HSD1 敲除高脂喂养组
                织中的BDNF基因表达明显升高,证实11β⁃HSD1可                       的IL⁃1β显著下降,提示11β⁃HSD1基因敲除在一定
                能通过作用于海马体改善了高脂喂养小鼠的认知                             程度上改善了高脂喂养小鼠的炎症状态。
                功能。                                                   总之,11β⁃HSD1敲除后学习记忆能力显著改善,
                    线粒体是大脑能量代谢的动力保障,大脑的能                          握力明显好于对照高脂喂养小鼠,并且11β⁃HSD1敲
                量供给不足会严重影响认知功能。Zhao 等                  [15] 研究    除鼠的海马体线粒体形态和功能均显著改善,因而
                发现,腹腔注射线粒体电子转递的关键辅酶——烟                            11β⁃HSD1可能通过调控海马体的线粒体功能影响认
                酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)可直接逆转慢性脑灌                          知功能。
                注不足大鼠的脑小胶质细胞的线粒体损伤,减少活                           [参考文献]
                性氧簇的产生,进而改善了认知功能。除此之外,
                                                                 [1] KOTHARI V,LUO Y,TORNABENE T,et al. High fat di⁃
                线粒体还是维持细胞内环境稳定的重要细胞器,在
                                                                       et induces brain insulin resistance and cognitive impair⁃
                细胞死亡、活性氧(reactive oxygen species,ROS)生                 ment in mice[J]. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis,
                成、炎症和钙稳态过程中都发挥着关键作用                     [16] ,是        2017,1863(2):499-508
                神经细胞命运的决定因子。利用亚细胞分离和免                            [2] LUPIEN S J,JUSTER R P,RAYMOND C,et al. The ef⁃
                疫电子显微镜对小鼠海马区的线粒体进行观察发                                  fects of chronic stress on the human brain:From neurotox⁃
                现,线粒体是β⁃淀粉样蛋白(amyloid β,Aβ)在细胞                         icity,to vulnerability,to opportunity[J]. Front Neuroendo⁃
                内积累的关键部位         [17] ,是大脑老化的重要标志和靶                    crinol,2018,49:91-105
                点。在线虫和小鼠中的研究显示,提高大脑神经元                           [3] FELSTED K F. Mindfulness,stress,and aging[J]. Clin
                                                                       Geriatr Med,2020,36(4):685-696
                线粒体的抗应激能力,不仅能够自我保护其功能,
                                                                 [4] KOKKINOPOULOU I,MOUTSATSOU P. Mitochondrial
                而且也会降低大脑淀粉样斑块形成,使得小鼠的认
                                                                       glucocorticoid receptors and their actions[J]. Int J Mol
                知功能显著改善       [18] 。本研究发现,透视电镜观察海
                                                                       Sci,2021,22(11):6054
                马体超微结构,11β⁃HSD1基因敲除高脂喂养鼠的海                       [5] 王梦茜,金       燚,夏   凡,等. 肠上皮 11β⁃HSD1 特异性
                马神经元内线粒体数量明显增加,线粒体内瘠完整性                                敲除小鼠的小肠上皮屏障功能的研究[J]. 南京医科大
                和丰富度显著改善,而野生对照组小鼠的海马神经元                                学学报(自然科学版),2021,41(5):652-656
                的线粒体含量少,且呈空泡样改变。进一步的 RT⁃                         [6] DEKKERS A J,AMAYA J M,VAN DER MEULEN M,et
                PCR荧光定量分析显示,线粒体链相关蛋白Cox7α1、                            al. Long⁃term effects of glucocorticoid excess on the brain
                                                                      [J]. J Neuroendocrinol,2022,34(8):e13142
                Cox8b、Cyc1 均明显高于对照组,提示了 11β⁃HSD1
                                                                 [7] LIU J,KONG X,WANG L,et al. Essential roles of 11β⁃
                基因敲除高脂喂养小鼠海马体的线粒体结构和功
                                                                       HSD1 in regulating brown adipocyte function[J]. J Mol
                能改善。
                                                                       Endocrinol,2013,50(1):103-113
                    既往研究显示,11β⁃HSD1 与脂肪组织的线粒                     [8] 尹 立 平 ,王      龙 ,吕   珊 ,等. 11β ⁃ HSD1 抑 制 剂
                体功能显著相关。糖皮质激素会减少白色脂肪组                                  BVT.2733 对肥胖小鼠多器官组织代谢与炎症相关基
                织的线粒体膜上的“能量开关”——解偶联蛋白1的                                因表达的影响[J]. 南京医科大学学报(自然科学版),

                表达,降低了细胞氧耗;在棕色脂肪中,干涉 11β⁃                              2019,39(12):1716-1722
                HSD1 可以显著增加细胞中线粒体的含量,促进解                         [9] YANG S Y,CASTELLANI C A,LONGCHAMPS R J,et

                偶联蛋白 1 的表达,促进细胞氧耗,而高表达 11β⁃                            al. Blood⁃derived mitochondrial DNA copy number is as⁃
                HSD1则明显抑制棕色脂肪的线粒体功能                  [19] 。本研          sociated with gene expression across multiple tissues and
                                                                       is predictive for incident neurodegenerative disease
                究证实,在海马组织中 11β⁃HSD1 也是调控其线粒
                                                                      [J]. Genome Res,2021,31(3):349-358
                体功能的重要因子,可能是 11β⁃HSD1 基因敲除高
                                                                 [10] 杨   洁,童    佩,奚   玲,等. 11β⁃HSD1 与糖脂代谢异
                脂喂养鼠认知功能改善的重要原因。                                       常的相关关系研究[J]. 南京医科大学学报(自然科学
                    另一方面,线粒体也是氧化应激产生的重要场
                                                                       版),2018,38(4):464-469
                所。老化的线粒体会造成ROS蓄积,促使氧化应激                          [11] WAMIL M,BATTLE J H,TURBAN S,et al. Novel fat de⁃
                增加,使得细胞炎症因子的表达增高                 [20-21] 。而目前          pot ⁃ specific mechanisms underlie resistance to visceral
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