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研究目的1.探讨UCP2在高血糖加重脑缺血再灌注损伤中的作用及可能的分子机制。2.初步阐明UCP2在脑缺血再灌注损伤中与线粒体的分裂/融合的关系。研究方法取成年雄性健康的UCP2基因敲除小鼠(Knockout Uncoupling Protein2,KO-UCP2)和野生型小鼠(Wild Type,WT),随机分为高血糖组(Hyperglycemia,HG)和正常血糖组(Normoglycemia,NG)。高血糖组腹腔注射STZ(140mg/kg),72小时后测量空腹血糖,血糖>14mmol/l入选高血糖组;正常血糖组腹腔注射等体积枸橼酸缓冲液。在正常血糖组和高血糖组基础上,再分别分为假手术对照组(Sham组)和脑缺血模型组(MCAO组)。大脑中动脉栓塞(Middle Cerebral Artery Occlusion,MCAO)栓塞(60min)制备脑缺血模型,脑缺血模型组按照再灌注的时间6,24,72小时分别分为6h I/R组、24h I/R组、72h I/R组。运用神经功能缺损评分观察缺血后组织学损伤观察缺血对神经功能的影响,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察相对梗死面积的变化,苏木素-伊红(HE)染色和Nissl染色共同观察神经细胞形态学变化,A nnexinⅤ/PI流式细胞分析法检测神经细胞凋亡情况;免疫组织化学染色法测定线粒体分裂/融合相关因子Fis1、Drp1、Opa1和Mfn2的蛋白表达;RT-PCR法测定Fis1、Drp1、Opa1和Mfn2 mRNA表达水平。研究结果1.UCP2基因敲除进一步加剧高血糖加重脑缺血再灌注损伤引起的小鼠神经功能缺损、增加脑梗死体积、脑组织形态学损伤。2.UCP2基因敲除会进一步促进细胞凋亡。3.UCP2基因敲除会进一步上调高血糖加重脑缺血后分裂蛋白Fis1和Drp1的表达,并且会进一步下调融合蛋白Opa1和Mfn2的表达。4.UCP2基因敲除促进Fis1、Drp1 mRNA的表达呈上调的趋势和Opa1、Mfn2 mRNA的表达呈下调的趋势。结论1.UCP2基因敲除进一步恶化高血糖/糖尿病加重脑缺血再灌注损伤。2.UCP2基因敲除可通过促进细胞凋亡,加剧脑缺血损伤。3.UCP2基因敲除通过打破线粒体分裂/融合平衡,促进线粒体分裂、抑制线粒体融合,进一步加剧高血糖加重脑缺血损伤。