【摘 要】
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目的:解偶联蛋白UCP5（uncoupling protein 5）位于线粒体内膜,参与质子回流,使氧化磷酸化解偶联。UCP过度激活,ATP生成减少;线粒体膜电位降低,电子传递减少,活性氧（Reactive oxygen species,ROS）水平降低。心脏是一个高耗能组织,本文旨在探讨解偶联蛋白UCP5在果蝇成体心脏中的功能。方法:利用果蝇成体心脏生理学功能分析平台,检测解偶联蛋白UCP5对果
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目的:解偶联蛋白UCP5（uncoupling protein 5）位于线粒体内膜,参与质子回流,使氧化磷酸化解偶联。UCP过度激活,ATP生成减少;线粒体膜电位降低,电子传递减少,活性氧（Reactive oxygen species,ROS）水平降低。心脏是一个高耗能组织,本文旨在探讨解偶联蛋白UCP5在果蝇成体心脏中的功能。方法:利用果蝇成体心脏生理学功能分析平台,检测解偶联蛋白UCP5对果蝇心脏生理学功能的影响;Phalloidin染色检测果蝇心脏形态学功能;DHE（Dihydroethidium）染色检测心肌细胞ROS水平;qPCR检测1周龄和5周龄的UCP5表达;同时我们还检测了UCP5对果蝇甘油三脂（triacylglycerol,TAG）水平和寿命的影响。结果:成功构建了UAS-UCP5-EGFP过表达果蝇。利用心脏特异性启动子hand-Gal4在心脏特异性敲低或者过表达UCP5,果蝇成体心脏生理学功能分析发现:心脏特异性过表达UCP5会导致果蝇心脏纤维性颤动,出现长收缩期（定义＞0.4s的收缩期为长收缩期,正常区间范围为0.15～0.25 s）,且呈现年龄依赖性增加;心脏特异性敲低UCP5导致果蝇心跳出现长舒张期（定义＞1s的舒张期为长舒张期,正常区间范围为0.3～0.5 s）,也呈现年龄依赖性增加;Fractional shortening结果显示心脏特异性敲低或者过表达UCP5均不会引起心脏收缩力的改变。Phalloidin染色显示敲低或者过表达UCP5均不会引起果蝇心脏形态结构的变化。qPCR检测发现果蝇心脏UCP5的表达在5周龄时明显下调。果蝇心脏特异性敲低UCP5,ROS水平升高;果蝇心脏特异性过表达UCP5,ROS水平降低,与预期结果一致。心脏特异性敲低UCP5不影响果蝇寿命。在果蝇进食量不变的情况下,过表达UCP5会导致全身TAG水平下降;在全身多个组织过表达UCP5,TAG含量均下降。过表达UCP5可以抵抗高脂饮食带来的TAG含量上升;高脂饮食促进果蝇心管和大脑中的UCP5表达上升。结论:1.心脏特异性敲低UCP5导致舒张期延长;心脏特异性过表达UCP5导致心脏纤维性颤动,且呈现年龄依赖性恶化。这提示我们:UCP5的精确表达在维持成体心脏功能中起着重要的作用,推测这可能是由于钙离子稳态引起的。2.UCP5影响果蝇心脏的ROS水平,但却不影响心脏形态结构和果蝇寿命。3.过表达UCP5可以抵抗高脂饮食导致的TAG水平升高,高脂饮食可以上调UCP5的表达。提示UCP5在高脂饮食下的负反馈调节作用。
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