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快速老化小鼠P8(SAMP8)是近年来广泛用于研究衰老及衰老相关疾病的一种有效动物模型。与对照小鼠SAMR1相比，SAMP8表现出氧化胁迫引起的寿命减短及严重的肝脏功能障碍。肝脏线粒体作为肝脏中主要提供能量(ATP)和产生活性氧簇(ROS)的亚细胞器，在SAMP8肝脏功能紊乱和快速老化过程中扮演着极其重要的角色。然而，目前针对其肝脏紊乱过程中起关键作用的线粒体蛋白变化情况及可能的作用机制研究甚少。本研究通过亚细胞分级和比较蛋白质组学结合的方法，系统研究了SAMP8肝脏功能失调的蛋白作用机制。
使用蔗糖不连续密度梯度离心的方法分别对1，6月龄的SAMP8和SAMR1肝脏线粒体进行了富集，并采用双向电泳差异显示图谱(2-DE)，同位素标记(ICAT)和质谱(MALDI-TOF/TOFMS和LC-ESI-FTICRMS)对相同月龄的SAMP8和SAMR1线粒体差异表达蛋白进行了鉴定和定量分析。
与6月龄SAMR1相比，14个蛋白表达量在SAMP8中发生了下调，这些蛋白分别参与了脂肪酸β-氧化，酮体合成，TCA循环，氧化磷酸化等代谢过程。其中，ACOX1和ECHP和HMG-CoA合成酶在肝脏中转录水平受过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)调控。蛋白免疫印迹和荧光定量PCR的检测结果证明PPARα在6月龄SAMP8肝脏中蛋白和mRNA表达量均显著下降。进一步对肝脏甘油三酯含量、乙酰CoA含量、HMG-CoA合成酶活性进行检测，发现它们在6月龄SAMP8肝脏中均明显减少，证明PPARα的降低引起了SAMP8早期肝脏脂代谢功能紊乱。其余的下调蛋白(NDUAA，NDUBA，NDUB7，NDUS1，NDUS3，ETFA和UCRI)主要定位于线粒体呼吸链复合体，它们的活性下降是导致SAMP8肝脏ATP合成减少，脂质过氧化和羰基化蛋白水平升高的直接原因。
此外，本研究还发现SAMP8肝脏中鸟氨酸氨基转移酶(OAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)发生了明显上调，从而引起了SAMP8体内的谷氨酸和谷氨酰胺异常增高。谷氨酸作为一种常见的兴奋性神经递质，其长期高水平表达将会对神经细胞产生明显的毒性作用，可能引起SAMP8的学习记忆功能障碍。
综上所述，GS和OAT的升高是导致SAMP8体内谷氨酸代谢失调的主要原因；而PPARα下调和呼吸链功能减弱与其早期肝脏脂代谢紊乱及机体各器官过度氧化损伤密切相关。本研究从蛋白质组学水平为揭示SAMP8肝脏功能失调和快速老化机制奠定了良好的基础，并为寻找可能的治疗药物提供了有效的线索和参考。