Mitofilin-mtDNA轴介导慢性铅暴露诱导的海马突触可塑性损伤和认知缺陷

铅污染暴露导致的神经毒性损伤是一个重要的公共卫生问题。铅（Pb）暴露对神经元树突棘可塑性（神经元适应的重要机制）的调节影响值得进一步研究。为了阐明Mitofilin–mtDNA轴在铅暴露诱导的海马突触可塑性和学习记忆损伤中的作用和机制，本研究对体内和体外模型进行了慢性铅暴露。结果显示，铅暴露小鼠的空间学习和记忆能力显著降低。此外，Western blotting和RT-PCR分析表明，线粒体内膜蛋白Mitofilin的表达显著下调。长期铅暴露可能损害海马CA1区神经元树突棘的可塑性，并破坏神经元线粒体的结构完整性。此外，铅暴露与神经元中丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）水平升高相关。研究还表明，Mitofilin的过表达改善了慢性铅暴露小鼠的空间学习和记忆缺陷。这种过表达还促进了神经元树突棘的正常形成，保持了线粒体内膜的结构完整性，并减轻了线粒体损伤。研究进一步揭示，Mitofilin的过表达显著抑制了慢性铅暴露神经元中线粒体DNA（mtDNA）的释放，同时降低了炎症小体Nlrp3和炎症细胞因子IL-1β的表达水平。此外，在过表达Mitofilin的铅暴露神经元中，丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）的水平也显著降低。这些发现表明，线粒体内膜蛋白Mitofilin可能通过调节线粒体功能介导慢性铅暴露后的突触可塑性损伤。