ATAD3基因簇缺失通过调节线粒体DNA和胆固醇代谢对小鼠小脑功能障碍的影响

目的探究ATAD 3基因簇通过线粒体DNA(mtDNA)和胆固醇代谢对小鼠小脑功能障碍的影响。方法选取雄性C57BL/6小鼠为对照组(n=24),Atad 3-/-纯合缺失C57BL/6小鼠为Atad3缺失组(n=24);通过RT-qPCR和蛋白印迹分析2组小鼠ATAD3 mRNA和蛋白质表达水平,免疫荧光染色和共聚焦显微镜检查成纤维细胞的线粒体形态和溶酶体结构,PureLink Genomic DNA Mini Kit分析mtDNA拷贝数;取2组2月龄及5月龄小鼠肌肉组织,采用高效液相色谱方法(HPLC)分析肌肉组织的脂质组成及胆固醇代谢,通过rotarod实验检测小脑功能障碍情况。结果与对照组比较,Atad3缺失组ATAD3 mRNA和蛋白质表达水平降低(P<0.05);与对照组比较,Atad3缺失组纤维细胞中线粒体断裂和部分断裂比例增加,中间和融合比例降低(P<0.05);与对照组比较,Atad3缺失组溶酶体液泡增大,正常溶酶体比例降低,增大溶酶体比例增加(P<0.05);与对照组比较,Atad3缺失组mtDNA拷贝数和每个细胞的mtDNA核苷数降低(P<0.05);与对照组比较,Atad3缺失组的5月龄动物肌肉中总胆固醇酯/游离胆固醇的定量水平降低(P<0.05);不同的旋转速度(8、16、24、32和40 r/min)下,Atad3缺失组较对照组旋转脚架下落的潜伏时间降低(P<0.05)。结论ATAD 3基因缺失可通过遏制胆固醇向线粒体运输和mtDNA复制,导致小鼠小脑功能障碍。