ラット海馬ニューロンの酸素グルコース剥離および再灌流障害中のミトコンドリア核分裂に対するプロポフォールの効果

過渡的および焦点脳虚血再灌流（I/R）動物モデルにおけるプロポフォールの神経保護的役割が最近強調されています。しかし、プロポフォールの介入下でのミトコンドリア核分裂/融合とI/R損傷の関係を調査するための研究はありませんでした。さらに、プロポフォールの神経保護メカニズムはまだ不明です。原発性海馬細胞の培養は、in vitroでの脳I/Rのモデルとして、酸素 - グルコース剥離および再酸素化（OGD/R）モデルにかかった。方法CCK-8アッセイを使用して、細胞生存率に対するプロポフォールの効果をテストしました。透過電子顕微鏡および免疫蛍光アッセイでOGD/Rによって引き起こされるミトコンドリアの超微細構造とミトコンドリア核分裂に対するプロポフォールの効果を調べました。考えられる神経保護メカニズムを調査するために、著者は、プロポフォールがカルシウムオーバーロード、カルシニューリン（CAN）活性化、およびOGD/Rの期間中のダイナミン関連タンパク質1（DRP1）のリン酸化を阻害できるかどうかを調べました。-SER 637および核分裂1（FIS1）タンパク質免疫蛍光アッセイ、ELISAおよび二重標識免疫蛍光分析。最後に、DRP1-SER 637およびFIS1、アポトーシス誘導因子（AIF）およびシトクロムC（Cyt C）の発現がウエスタンブロットによって検出されました。OGD期間中に培地に添加すると、プロポフォール（0.1μm-50μm）は、ニューロン損傷を緩和し、ミトコンドリアの超微細構造を保護し、一方、ミトコンドリア核分裂を阻害します。さらに、細胞内遊離Ca2+の濃度は、DRP1-SER 637とFIS1の転座と組み合わせだけでなく、DRP1-SER637の活性化とリン酸化を抑制しました。著者らはまた、Cyt C、AIF、DRP1-SER637およびFIS1の発現がダウンレギュレートされていることを発見しました。特に、高用量のプロポフォール（100μm-200μm）が、細胞生存率の結果に基づいてニューロンの生存を減少させることが確認されました。プロポフォールは、ミトコンドリアの分裂とミトコンドリアのアポトーシス経路を阻害し、ラット海馬ニューロンのOGD/Rによって誘発されたものであり、これはカルシウム過剰負荷を抑制することによって行われる可能性があります。

The neuroprotective role of propofol in transient global and focal cerebral ischemia reperfusion (I/R) animal model has recently been highlighted. However, no studies have conducted to explore the relationship between mitochondrial fission/fusion and I/R injury under the intervention of propofol. Moreover, neuroprotective mechanism of propofol is yet unclear. Culturing primary hippocampal cells were subjected to oxygen-glucose deprivation and re-oxygenation (OGD/R) model, as a model of cerebral I/R in vitro. Methods CCK-8 assay was used to test the effect of propofol on cell viability. We examined the effect of propofol on mitochondrial ultrastructure and mitochondrial fission evoked by OGD/R with transmission electron microscopy and immunofluorescence assay. To investigate possible neuroprotective mechanisms, the authors then examined whether propofol could inhibit calcium-overload, calcineurin (CaN) activation and the phosphorylation of dynamin-related protein 1 (Drp1) during the period of OGD/R, as well as the combination of Drp1-ser 637 and fission 1 (Fis1) protein by immunofluorescence assay, ELISA and double-labeling immunofluorescence analysis. Finally, the expression of Drp1-ser 637 and Fis1, apoptosis inducing factor (AIF) and cytochrome C (Cyt C) were detected by western blot. When added in culture media during OGD period, propofol (0.1μM-50μM) could alleviate neurons injury and protect mitochondrial ultrastructure, meanwhile inhibit mitochondrial fission. Furthermore, the concentration of intracellular free Ca2+, CaN activition and the phosphorylation of Drp1-ser637 were suppressed, as well as the translocation and combination of Drp1-ser 637 and Fis1. The authors also found that the expression of Cyt C, AIF, Drp1-ser637 and Fis1 were down-regulated. Notably, high dose of propofol (100μM-200μM) were confirmed to decrease the survival of neurons based on results of cell viability. Propofol could inhibit mitochondrial fission and mitochondrial apoptotic pathway evoked by OGD/R in rat hippocampal neurons, which may be via depressing calcium-overload.