【科学网 廖洋报道】“线粒体作为细胞生物氧化和能量转换的主要场所，为机体提供95% 以上的能量，各种病理生理条件改变，都会损伤线粒体并导致其数量下降，细胞能量产生障碍。”青岛大学医学院附属医院教授王士雷对《中国科学报》记者说道。
9月9日，记者了解到，王士雷带领其研究团队，在山东省自然科学基金、山东省科技攻关计划、国家自然科学基金等经费资助下，经过10多年的研究，对线粒体在脑缺血再灌注损伤中的作用的研究取得了重大突破。
王士雷向记者介绍，线粒体的结构、功能异常与脑缺血再灌注损伤的发生、发展关系密切，尤其脑缺血后细胞结构和功能的恢复。首先应该恢复线粒体的功能以恢复能量代谢，再者，线粒体在细胞凋亡中发挥着至关重要的作用，线粒体膜电位下降、膜通透性转换孔开放和细胞色素c等线粒体凋亡蛋白的释放是诱发凋亡发生的重要事件。
记者了解到，脑血管意外位居世界致死率排行榜的第二位。据我国卫生部统计数据，2009年脑血管病的城市死亡率为126.27/10万，占死亡人数的20.36%，农村为152.09/10万，占23.19%。意外幸存者的致残率也非常高。我国脑血管病的高危人群已超过2亿，每年约有1000万患者需接受手术治疗，如果围术期发生脑缺血，死亡率会成倍增加。治疗的选择性小，风险高。对于缺血性脑血管意外，在恢复血流灌注后会发生细胞功能代谢障碍和结构破坏进一步加重的病理过程，称之为脑缺血再灌注损伤。如何避免或减轻脑缺血后发生的再灌注损伤，是临床医学面临和需要解决的重要问题。
据介绍，王士雷及其团队在局灶性可重复性大鼠脑缺血再灌注和预处理动物模型上，通过激动或抑制线粒体钙单向转运体MCU的活动，观察线粒体钙单向转运体MCU在脑缺血/复灌预处理中的作用及机制；在分离的神经元细胞线粒体和分离的神经元细胞上观察线粒体钙单向转运体MCU对线粒体通透性转换孔MPTP的调控作用，以及观察线粒体钙单向转运体MCU对线粒体通透性转换孔调控MPTP的可能机制，结果表明，线粒体钙单向转运体在脑缺血再灌注损伤的发生发展中扮演着非常重要的角色。
“阻断线粒体钙单向转运体的作用，可以改善脑缺血再灌注损伤后神经功能评分，减少脑组织神经元坏死，降低MDA的产生，提高SOD的活性，提高ATP含量，保护线粒体复合物I-IV活性，减少皮质区Caspase-3阳性细胞的数量，减少AQP4的表达和IgG的表达，减轻脑组织水肿。”王士雷介绍。
据悉，线粒体钙单向转运体对线粒体通透性转换孔有调控作用，这种作用参与了脑缺血再灌注损伤的发展过程。并进一步探讨了线粒体钙单向转运体与线粒体钾通道以及线粒体分裂的关系。相关研究为血再灌注损伤提供了新的理论基础和治疗靶点。
