棕榈酸对模拟高原低氧大鼠离体脑线粒体解耦联蛋白活性及质子漏的影响

本文旨在通过观察棕榈酸对模拟高原低氧大鼠离体脑线粒体解耦联蛋白(uncouplingproteins,UCPs)活性的影响及脑线粒体质子漏与膜电位的改变,探讨UCPs在介导游离脂肪酸对低氧时线粒体氧化磷酸化功能改变中的作用。将Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组、急性低氧组和慢性低氧组。低氧大鼠于低压舱内模拟海拔5000m高原23h/d作低氧暴露,分别连续低氧3d和30d。用差速密度梯度离心法提取脑线粒体,[3H]-GTP法测定UCPs含量与活性,TPMP+电极与Clark氧电极结合法测量线粒体质子漏,罗丹明123荧光法测定线粒体膜电位。结果显示,低氧使脑线粒体内UCPs含量与活性升高、质子漏增加、线粒体膜电位降低;同时,低氧暴露降低脑线粒体对棕榈酸的反应性,UCPs活性的改变率低于对照组,且线粒体UCPs含量、质子漏、膜电位变化率亦出现相同趋势。线粒体质子漏与反映UCPs活性的Kd值呈线性负相关(P<0.01,r=-0.906),与反映UCPs含量的Bmax呈线性正相关(P<0.01,r=0.856),与膜电位呈线性负相关(P<0.01,r=-0.880)。以上结果提示,低氧导致的脑线粒体质子漏增加及膜电位降低与线粒体内UCPs活性升高有关,同时低氧暴露能降低脑线粒体对棕榈酸的反应性,提示在高原低氧环境下,游离脂肪酸升高在维持线粒体能量代谢中起着自身保护和调节机制。