【摘 要】
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线粒体是高度动态的细胞器,其形状、质量、数量以及生理功能都受到线粒体融合和分裂的动力学调控,这一过程由多种蛋白参与调控。线粒体融合蛋白1（mitofusin-1,MFN1）、线粒体融合蛋白2（mitofusin-2,MFN2）、视神经萎缩症蛋白（Optic Atrophy 1,OPA1）参与线粒体融合过程,而动力蛋白相关蛋白（dynamin-related protein 1,DRP1）、线粒体分
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线粒体是高度动态的细胞器,其形状、质量、数量以及生理功能都受到线粒体融合和分裂的动力学调控,这一过程由多种蛋白参与调控。线粒体融合蛋白1（mitofusin-1,MFN1）、线粒体融合蛋白2（mitofusin-2,MFN2）、视神经萎缩症蛋白（Optic Atrophy 1,OPA1）参与线粒体融合过程,而动力蛋白相关蛋白（dynamin-related protein 1,DRP1）、线粒体分裂蛋白 1（Mitochondrial fission protein 1,FIS1）则是线粒体分裂的关键调节蛋白。越来越多的研究表明,线粒体动态失衡伴随的功能缺陷与阿尔茨海默、帕金森病等神经退行性疾病有关。然而,线粒体动力学在生理状态下如何影响学习记忆的过程和机制尚不明确。听觉条件性恐惧（Auditory fear condition,AFC）造模可以方便快捷得使小鼠获得牢靠的恐惧记忆。我们的工作旨在通过AFC模型小鼠探究线粒体动力学蛋白介导的线粒体动态变化与恐惧记忆的关系。为了探究这一问题,我们筛查了线粒体动力学相关蛋白在小鼠恐惧记忆发生的过程中相关脑区的表达变化,发现MFN2特异性地在PFC全细胞及突触部位表达升高。我们进一步探究了 MFN2介导的线粒体形态和功能在其中的变化,电镜结果显示,在小鼠恐惧记忆形成过程中,线粒体在胞质占比增多,相互接触的线粒体比例增多;虽然组织中线粒体氧化磷酸化功能没有显著改变,但是突触部位ATP含量增多,提示恐惧记忆过程中线粒体为突触的发生和交流提供能量。最后我们通过在小鼠PFC中特异性降低或升高MFN2的表达,来观察MFN2参与调控的线粒体动力学在小鼠恐惧记忆中的作用。敲降PFC中MFN2的表达可以显著减弱小鼠的恐惧记忆能力;而MFN2过表达则可以增强小鼠的恐惧记忆,且与突触部位ATP含量相关。以上结果为线粒体动力学在学习记忆中的调控作用提供了新的见解,为PTSD等精神疾病的缓解或治疗提供了新思路。
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