2024年3月，我室硕士生胡怡、张力为并列第一作者，王文娟教授、张爱华教授为共同通讯作者在国际期刊《生态毒理与环境安全》（Ecotoxicology and Environmental Safety; JCR1区Top期刊）发表题为“Molecular crosstalk and putative mechanisms underlying mitochondrial quality control: The hidden link with methylmercury-induced cognitive impairment”的研究论文。该研究得到了国家自然科学基金和贵州医科大学领军人才项目的支持。

线粒体质量控制 (mitochondrial quality control，MQC) 是监测线粒体质量的一个综合网络，也是一种细胞内源性保护程序，对于维持线粒体稳态和功能至关重要。MQC 会通过协调生物发生、线粒体裂变、融合、线粒体蛋白水解和线粒体自噬降解等各种过程来共同调控维持线粒体稳态。甲基汞作为典型的神经毒物，对人类健康的影响已不仅是热点的科学问题，更是全球性的公共卫生问题。神经系统是机体组成和调控最复杂的系统，具有高代谢、高氧耗、高能量需求以及不可再生等特征，并且其产能方式主要依赖于葡糖糖氧化磷酸化，因此轴突线粒体的质量控制、运输并保持完好的能量代谢对于神经元维持高强度的突触活动至关重要；但线粒体损伤在甲基汞致神经毒性中的作用及调控线粒体网络的复杂级联和分子途径仍有待阐明。

该研究发现生命早期甲基汞染毒可致子代大鼠在Morris水迷宫中呈现较多的无方向重复模式、更少的定向模式，同时在海马组织中观察到了神经元丢失和突触损伤等现象，轴突中有较多自噬体包裹受损线粒体的特征，并呈现典型的线粒体分裂表型。在分子层面，该研究发现甲基汞染毒致子鼠海马体PINK1依赖的线粒体自噬关键调节因子激活及DRP1和FIS1表达上调，该结果进一步证实甲基汞促进了线粒体自噬及分裂；此外，甲基汞处理子代大鼠海马区PGC1-α-NRF1-TFAM信号通路关键分子表达水平升高，推测其可能扰乱了MQC及分子网络，代偿性的促进线粒体生物发生；进一步研究揭示了SIRT3-AMPK正反馈环可能是甲基汞致MQC紊乱的上游关键分子事件，靶向干预SIRT3和AMPK有望在分子水平上为甲基汞致认知损害的预防和治疗提供新方向。