肠道菌群通过去乙酰化酶3激活单磷酸腺苷活化的蛋白激酶/雷帕霉素信号通路对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤的影响

目的探讨正常肠道粪菌移植(FMT)对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤的改善作用与机制。方法将40只SD大鼠随机分为盲肠结扎穿孔术(CLP)建立的脓毒症模型组(CLP组)、假手术对照组(sham组)、FMT治疗组(CLP+FMT组)及FMT联合去乙酰化酶3(SIRT3)抑制剂(3-TYP)治疗组(CLP+FMT+3-TYP组),每组各10只。采用HE染色观察大鼠心肌组织的病理变化,采用ELISA检测大鼠血液中IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达水平,采用Western blot检测大鼠心肌组织中IL-1β、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、去乙酰化酶3(SIRT3)、单磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)、磷酸化AMPK(p-AMPK)、雷帕霉素(mTOR)及p-mTOR表达水平,采用透射电镜观察大鼠心肌细胞线粒体形态,采用流式细胞术分析大鼠心肌细胞的线粒体膜电位变化。结果与sham组比较,CLP组、CLP+FMT组、CLP+FMT+3-TYP组心肌组织SIRT3和p-mTOR表达水平均显著降低,而心肌组织p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著增加;与CLP组比较,CLP+FMT组心肌组织SIRT3和p-mTOR的表达水平均显著增加,而心肌组织p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著降低;与CLP+FMT组比较,CLP+FMT+3-TYP组心肌组织SIRT3和p-mTOR的表达水平均显著降低,而心肌组织中p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著增加;与sham组比较,CLP组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著下降;与CLP组比较,CLP+FMT组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著增加;与CLP+FMT组比较,CLP+FMT+3-TYP组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著下降(P<0.05)。结论肠道菌群通过SIRT3激活AMPK/mTOR信号通路对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤均有改善作用。

UCP2对ANG Ⅱ诱导的内皮细胞线粒体损伤的保护作用

目的探究线粒体解偶联蛋白2(UCP2)对由血管紧张素Ⅱ(ANGⅡ)刺激引发的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)线粒体功能损害的保护作用及分子机制。方法培养HUVECs,给予ANGⅡ处理24 h,CCK8实验检测细胞活性变化;Western-blotting实验以COXⅣ为内参蛋白,检测线粒体损伤相关蛋白MDM2和ATM及UCP2表达水平变化;Real-time PCR实验以GAPDH为内参基因,检测线粒体损伤基因ATM、ENOS、MDM2和MNSOD及UCP2表达水平变化,评价细胞内氧化状态;进一步通过上调和下调HUVECs中UCP2表达,Western-blotting联合Real-time PCR检测线粒体损伤相关蛋白及基因表达水平变化。结果ANGⅡ能够抑制HUVECs增殖,同时表现出一定浓度依赖性。随着ANGⅡ浓度升高,Western-blotting检测发现ATM表达降低、UCP2和MDM2表达增高(P<0.05);Real-time PCR检测发现ATM和ENOS表达降低,MDM2、UCP2和MNSOD表达增高(P<0.05)。过表达UCP2慢病毒感染细胞后,Western-blotting检测发现MDM2及ATM表达降低,Real-time PCR检测发现ATM、MDM2及MNSOD表达降低,UCP2敲低质粒转染细胞后,Western-blotting检测发现MDM2及ATM表达增高,Real-time PCR检测发现ATM、MDM2及MNSOD表达增高(P<0.05)。结论ANGⅡ可引起HUVECs线粒体损伤,且UCP2在这一过程中发挥保护作用,可减轻ANGⅡ导致的HUVECs线粒体损伤。

乙酰乙酸通过抑制Nrf2诱导奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤

为探究乙酰乙酸(Acetoacetic acid,ACAC)是否通过抑制核转录因子NF-E2相关因子2(Nuclear factor E2-reate d factor2,Nrf2)导致奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤。在奶牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)中添加0、0.6、1.2或1.8 mmol·L-1ACAC处理24 h;用10μmol·L-1的萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)预处理MAC-T 24 h后,加入1.2 mmol·L-1ACAC处理24 h。流式细胞术检测活性氧(Reactive oxygen species,ROS);采用JC-1染色检测线粒体膜电位变化情况;通过q-PCR测定线粒体氧化磷酸化复合物Ⅰ-Ⅴ(Oxidative phosphorylation complexesⅠ-Ⅴ,COⅠ-Ⅴ)的基因表达情况以及线粒体生物合成调节因子Nrf2、过氧化物酶体增殖体激活受体γ-γ活化剂1-α(Peroxlsome proliferator-activated re ceptor-γ coac tlvator-1α,PGC-1α)、线粒体转录因子A (Mitoc hondrial transcription factor A,TFA M)、核呼吸因子-1 (Nuclear respiratory fac tor-1,Nrf1)、线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mt DNA);使用试剂盒检测腺嘌呤核苷三磷酸(A denosine triphosphate,ATP)含量。结果显示,ACAC处理后,ROS的含量显著升高(P<0.05),而线粒体膜电位显著下降(P<0.05),并且COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的m RNA表达水平显著降低(P<0.05),PGC-1α、TFAM、Nrf1以及Nrf2的m RNA表达量显著下降(P<0.05),mtDNA含量显著降低(P<0.05),ATP含量显著降低(P<0.05),而SFN预处理缓解了上述影响。结果表明,ACAC通过抑制Nrf2信号通路诱导了MAC-T细胞线粒体损伤。

基于线粒体损伤探讨双酚A诱导小鼠睾丸间质细胞凋亡的研究

【目的】从线粒体损伤角度探究双酚A(BPA)暴露引起小鼠睾丸间质细胞(TM3)凋亡的作用机制。【方法】利用不同浓度BPA(0、10、30、60、90、120、150μmol/L)处理TM3细胞24 h后,采用CCK-8法筛选出引起细胞凋亡的最低BPA浓度。将TM3细胞随机分为对照组(0μmol/L BPA)和BPA组(60μmol/L BPA),每组3个重复,各处理24 h。通过倒置光学显微镜观察细胞状态,TUNEL染色观察细胞凋亡。再将TM3细胞随机分为对照组(0μmol/L BPA)、BPA组(60μmol/L BPA)、BPA和N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)共处理组(60μmol/L BPA+5 mmol/L NAC),每组3个重复,各处理24 h。ELISA法检测细胞培养上清中丙二醛(MDA)含量和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性,试剂盒检测细胞内活性氧(ROS)水平,JC-1染色观察细胞线粒体膜电位,实时定量PCR检测细胞中谷胱甘肽过氧化物酶1(Gpx1)、谷氨酸-半胱氨酸连接酶修饰剂亚基(Gclm)、过氧化氢酶(Cat)、谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基(Gclc)、线粒体融合蛋白2(Mfn2)、NAD依赖性蛋白脱乙酰酶Sirtuin3(Sirt3)、半胱天冬酶3(Casp3)、细胞色素C(Cycs)、B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)相关X蛋白(Bax)基因mRNA表达水平,Western blotting检测BAX和细胞凋亡调节因子BCL-2蛋白的相对表达量,流式细胞仪检测细胞凋亡率。【结果】TM3细胞在60μmol/L BPA处理24 h后,细胞相对存活率开始出现极显著下降(P<0.01),细胞凋亡率极显著增高(P<0.01),细胞数量明显减少。与对照组相比,60μmol/L BPA处理24 h后,TM3细胞中MDA含量极显著增加(P<0.01),T-SOD活性极显著下降(P<0.01),抗氧化相关基因(Gpx 1、Cat、Gclm、Gclc基因)mRNA表达水平显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),ROS生成极显著增加(P<0.01);细胞中红/绿荧光强度比值极显著下降(P<0.01),线粒体功能相关基因(Mfn 2、Sirt 3基因)mRNA表达水平极显著降低(P<0.01),线粒体凋亡通路相关基因(Casp 3、Cycs、Bax基因)mRNA表达水平极显著升高(P<0.01),BAX蛋白表达量极显著升高(P<0.01),BCL-2蛋白的相对表达量极显著降低(P<0.01),细胞凋亡率极显著升高(P<0.01)。与BPA处理组相比,BPA+NAC处理组TM3细胞中MDA含量显著降低(P<0.05),T-SOD活性显著升高(P<0.05),抗氧化相关基因(Gpx 1、Cat、Gclm、Gclc基因)mRNA表达水平显著升高(P<0.05),ROS生成极显著减少(P<0.01),细胞中绿色荧光极显著减弱,红色荧光极显著增强,红/绿荧光强度比值显著升高(P<0.05),线粒体功能相关基因(Mfn 2、Sirt 3基因)mRNA表达水平显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01),线粒体凋亡通路相关基因(Casp 3、Cycs、Bax基因)mRNA表达水平极显著降低(P<0.01),BAX蛋白表达量极显著降低(P<0.01),BCL-2蛋白相对表达量极显著升高(P<0.01),细胞凋亡率极显著下降(P<0.01)。【结论】BPA暴露可导致TM3细胞发生氧化应激,引起线粒体功能受损,从而诱导细胞凋亡。

基质刚度通过线粒体损伤促进软骨细胞凋亡在骨关节炎中的作用及机制

目的通过体内外实验,探索在骨关节炎进展过程中软骨细胞线粒体功能及软骨细胞凋亡的变化规律;探讨基质刚度变化引起线粒体损伤的始动因素及其在骨关节炎中的作用,进而调控组蛋白甲基化影响骨关节炎进展的机制。方法测量膝骨关节炎胫骨平台软骨临床标本不同区域表层软骨组织刚度,利用透射电镜观察OA软骨临床标本的线粒体数量、分布和形态,评估OA软骨临床标本线粒体损伤程度。构建不同基质刚度细胞二维培养模型,检测不同基质刚度对ATDC5软骨细胞的影响及组蛋白甲基化修饰的影响。结果软骨磨损程度骨的区域软骨细胞线粒体出现显著的损伤改变(肿胀、嵴减少或消失)。基质硬化软骨细胞的线粒体发生功能障碍(线粒体膜电位降低)以及细胞凋亡。过载力学刺激使得内质网与线粒体接触增加,同时导致线粒体活性氧增多、膜电位降低以及线粒体通透性转换孔开放。H3K27me3与Mmp13和Bcl2-Associated X的蛋白质启动子存在结合,H3K27me3发生去甲基化使得Mmp13和Bax转录激活促进OA进展。结论软骨基质刚度增加与软骨细胞线粒体损伤伴随骨关节炎出现,且与OA严重程度呈正相关。基质刚度增加通过ATDC5软骨细胞受损的线粒体m PTP开放上调了Phf8,诱导H3K27me3去甲基化,H3K27me3可结合在Mmp13和Bax启动子上。

基于“壮火食气”与“炎症-线粒体损伤”探讨2型糖尿病的发病机制和防治思路

2型糖尿病(T2DM)是一种临床常见且并发症较严重的代谢性疾病,其发病机制和病机演变过程较复杂。该文从中医“壮火食气”与现代医学的“炎症-线粒体损伤”机制探讨了T2DM的发病机制和防治思路。“壮火食气”可反映T2DM的中医病机特点:以“壮火”为发病重要因素,“食气”为病变过程,体现了T2DM以“正气虚”为本、“郁热”为标的根本病机,揭示了痰瘀助壮火的“壮火-气虚-痰瘀”的恶性循环病机演变规律。基于现代临床研究及基础研究提出了T2DM“炎症-线粒体损伤”的机制,并指出线粒体是打破“炎症-线粒体损伤”循环的关键治疗靶点,保护线粒体是T2DM“益气清热活血”治则的潜在生物学实质。将“壮火食气”的中医病机与现代医学的“炎症-线粒体损伤”机制相结合以探讨T2DM的发病机制,有望为中西医结合防治T2DM的研究提供新的视角。

软骨细胞线粒体损伤对骨关节炎的影响

骨关节炎(osteoarthritis,OA)的发病机制与机械过载、代谢功能障碍、衰老等多种因素相关,是一组以关节内软骨细胞凋亡、软骨组织纤维化(fibrillations)、滑膜炎症以及骨赘形成为特征的全关节疾病。目前治疗OA的方法包括口服氨基葡萄糖或非甾体类消炎药、关节腔注射透明质酸钠等,这些方法短时间内难以起效,需要长期治疗,医从性较差,有的只能起到暂时的缓解作用而并不具有软骨细胞保护作用,甚至有些还会增加罹患心血管疾病和胃肠道疾病的风险。在OA发展的晚期,患者常常因为疼痛以及关节功能障碍不得不接受关节置换的手术治疗。线粒体功能障碍在OA的发生发展中具有重要作用。近年来研究表明,通过靶向改善线粒体生物发生、质量控制、自噬平衡及氧化应激水平,可保护软骨细胞。因此,较之传统的治疗方法,改善线粒体功能是一种具有潜力的OA治疗方法。本文收集了近年来线粒体在OA中的研究的相关文献,总结潜在致病因素经线粒体途径对于OA发展的影响,并对相关治疗方法加以阐述,以期为OA提供新的研究和诊疗思路。

微塑料联合MEHP抑制SIRT3/SOD2诱导肝细胞线粒体损伤和氧化应激

微塑料(microplastics,MPs)常与多种塑料相关产品共同暴露损害人体健康。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexyl phthalate,DEHP)是常见的塑化剂,其主要代谢物为邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(mono-2-ethylhexyl phthalate,MEHP)。MPs与MEHP进入机体后均在肝脏蓄积,因此研究MPs与MEHP的联合暴露对肝脏的毒性效应及潜在机制具有重要意义。本研究采用聚苯乙烯微塑料(polystyrene microplastics,PS-MPs)和MEHP单独及二者联合处理HepG2细胞,检测细胞活力、活性氧水平、线粒体膜电位、COXⅠ、COXⅢ、SIRT3和SOD2的蛋白表达水平。结果表明,PS-MPs和MEHP单独暴露均引起活性氧生成增加、线粒体膜电位降低。PS-MPs单独暴露也导致COXⅠ与COXⅢ蛋白表达水平降低。两者联合暴露时上述有害作用更为显著,为协同效应。进一步的分子机制研究表明,PS-MPs下调了SIRT3和SOD2蛋白表达,MEHP下调了SIRT3蛋白表达,而PS-MPs和MEHP联合暴露对SIRT3和SOD2的蛋白表达的影响表现为协同效应。综上所述,PS-MPs和MEHP联合暴露导致HepG2细胞氧化应激和线粒体损伤,其分子机制与抑制SIRT3/SOD2信号通路有关。

碳离子诱发线粒体损伤抑制非小细胞肺癌细胞增殖机理

以人非小细胞肺癌A549细胞为研究对象,通过观察细胞的增殖抑制情况和线粒体的形态学变化、膜电位改变、膜相关蛋白释放以及线粒体自噬等现象,探讨碳离子通过影响线粒体功能抑制肺癌细胞A549增殖的机理。利用CCK-8细胞增殖检测法和细胞克隆形成率检测法筛选得出半增殖抑制的碳离子照射剂量;通过线粒体膜特异性染料染色观察线粒体的形态学变化、分析膜电位的改变;利用蛋白免疫印迹及实时荧光定量PCR方法检测线粒体相关蛋白的表达量差异;通过流式细胞术检测细胞凋亡率;利用免疫荧光共定位与蛋白免疫印迹检测线粒体自噬;清除线粒体后再给予碳离子照射,观察细胞凋亡率的变化情况。结果表明:在4 Gy剂量照射下,A549细胞即可达到明显的增殖抑制。在此剂量照射下:线粒体形态皱缩;线粒体膜电位下降;线粒体膜孔蛋白Bax和Bak表达量上升,膜间蛋白Cyto-C和SMAC表达量上升,细胞凋亡率和线粒体自噬水平升高;当清除线粒体后,碳离子对A549细胞的凋亡水平无显著影响。碳离子能够抑制非小细胞肺癌A549细胞的增殖,在4 Gy剂量照射下即可达到半增殖抑制;当清除A549细胞的线粒体后,碳离子丧失其促细胞凋亡的作用。因此,碳离子通过引起线粒体膜电位的改变,释放促凋亡蛋白,抑制A549细胞的增殖。

王不留行黄酮苷通过miR-570-3p/BNIP3减轻线粒体损伤并缓解2型糖尿病内皮功能障碍

目的:探究王不留行黄酮苷(VAC)对2型糖尿病(T2DM)内皮功能障碍的治疗作用及机制研究。方法:(1)通过腹腔注射链脲佐菌素和喂饲高脂饲料(21.8 kJ/kg,60%能量为脂肪)构建T2DM小鼠模型。将30只C57BL/6小鼠随机分为对照组、T2DM组和T2DM+VAC组,每组10只。T2DM+VAC组小鼠给予1 mg/kg VAC灌胃6周,对照组和T2DM组小鼠均给予等体积PBS。RT-qPCR和Western blot检测胸主动脉中BCL2相互作用蛋白3(BINIP3)、PTEN诱导激酶1(PINK1)和parkin的mRNA和蛋白表达。(2)在体外通过高糖(HG)刺激人脐静脉内皮细胞(HUVECs),用JC-1染色检测线粒体膜电位变化,吖啶橙(AO)染色检测自噬溶酶体变化,MitoSOX染色检测线粒体超氧化物的积累。结果:与对照组相比,T2DM小鼠胸主动脉BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与T2DM组相比,T2DM+VAC组小鼠胸主动脉中BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。JC-1、AO和MitoSOX染色结果显示,VAC可抑制HG诱导的HUVECs线粒体膜电位降低、自噬溶酶体增多和线粒体超氧化物水平升高。VAC也可减轻BNIP3过表达后HG诱导的HUVECs线粒体损伤。微小RNA-570-3p(miR-570-3p) mimic与VAC有相似的减轻线粒体损伤作用。RT-qPCR和Western blot结果显示,miR-570-3p mimic和VAC都使BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白水平显著降低。使用miR-570-3p抑制剂后,VAC的上述作用均被抑制。结论:VAC通过miR-570-3p/BNIP3减轻HG诱导的线粒体损伤,从而缓解T2DM内皮功能障碍。

琥珀酸/GPR91通过DHODH/CoQ10促血管内皮细胞线粒体损伤

[目的]探讨琥珀酸/G蛋白偶联受体91(GPR91)对血管内皮细胞线粒体的影响及其调节机制。[方法]采用透射电镜、Western blot、荧光显微镜观察琥珀酸类似物琥珀酸二乙酯(DS)、GPR91激动剂及抑制剂对血管内皮细胞线粒体形态、嵴、嵴稳态相关蛋白、活性氧(ROS)含量、Ca^(2+)浓度、膜电位、二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)表达以及氧化型辅酶Q10(CoQ10)的影响;荧光探针法观察DHODH抑制剂以及氧化型CoQ10对血管内皮细胞ROS含量、Ca^(2+)浓度的影响。[结果]DS处理后,血管内皮细胞线粒体固缩、体积变小、双层膜电子密度增加、嵴数量减少,嵴稳态相关蛋白MIC60表达下调23%,ROS含量升高,Ca^(2+)浓度增加,线粒体膜电位降低(P<0.05或P<0.01);GPR91激动剂处理后,线粒体嵴稳态相关蛋白MIC60表达下调31%,ROS含量升高27%,钙离子浓度升高36%,线粒体膜电位降低(P<0.05或P<0.01);GPR91抑制剂处理后,线粒体嵴稳态相关蛋白MIC60上调22%,ATP5I上调40%,ROS含量降低41%,Ca^(2+)浓度降低67%,线粒体膜电位恢复正常(P<0.05或P<0.01)。DS处理后,DHODH的表达下调43%,氧化型CoQ10的含量增加120%(P<0.05或P<0.01);GPR91激动剂处理后,DHODH的表达下调22%,氧化型CoQ10的含量增加36%(P<0.05或P<0.01);GPR91抑制剂处理后,DHODH的表达上调40%,氧化型CoQ10的含量降低39%(P<0.01);DHODH抑制剂处理后,ROS含量增加20%,Ca^(2+)浓度增加28%,线粒体膜电位降低(P<0.05或P<0.01);外源加入氧化型CoQ10处理后,ROS含量降低30%,Ca^(2+)浓度降低20%(P<0.05或P<0.01)。[结论]琥珀酸/GPR91可能通过影响线粒体嵴稳态下调DHODH的表达进而抑制氧化型CoQ10还原,导致线粒体损伤。

顺铂联合环吡酮胺通过线粒体损伤协同抗肿瘤作用

肺癌是全球癌症发病率和死亡率的主要原因.顺铂(Cisplatin, CDDP)是临床肺癌治疗方案中普遍使用的药物,但毒副作用较强,且易产生耐药性.环吡酮胺(Ciclopirox olamine, CPX)是一类广谱抗菌药,具有潜在的抗肿瘤效果.文中拟将CDDP与CPX联合研究其抗肿瘤效果.MTT法研究表明,二者联合可显著降低肿瘤细胞的存活率,在1:10的比例下对A549细胞存在较强的药物协同作用.通过细胞克隆与划痕实验、细胞周期和免疫荧光技术等,证明CDDP联合CPX显著抑制肿瘤细胞的增殖和迁移,使DNA损伤,阻滞细胞周期于G1期,并通过降低Bcl-2/Bax蛋白比例造成线粒体损伤.结果表明,CDDP联合CPX可协同诱导A549细胞凋亡,为临床上非小细胞肺癌的联合用药治疗提供新的有效方案.

线粒体损伤与糖尿病肾病肾间质纤维化的研究进展

糖尿病肾病(DN)是一种与糖尿病相关的微血管并发症,在长期高血糖环境下,肾脏细胞会发生氧化应激和炎症反应。肾间质纤维化(RIF)作为一种病理过程,涉及肾小管间质结构和功能的改变,会导致肾脏功能逐渐丧失,是DN发展的最终结果,且患者预后与RIF程度密切相关。线粒体损伤可引起细胞能量代谢障碍和氧化应激,而肾间质中线粒体数量远多于其他组织,早期病变也多以线粒体损伤为主。因此,早期发现线粒体损伤并进行干预对延缓RIF的发展至关重要。

线粒体损伤机制与肾脏及腹膜纤维化研究进展

线粒体是诸多真核细胞中重要的细胞器,在生化过程中起到关键作用。当有害因素刺激线粒体,会出现细胞功能损伤,导致组织纤维化及器官功能障碍:新冠病毒中的原始毒株可能通过线粒体损伤导致免疫代谢受损, 其攻击肾脏细胞引起急性肾损伤最终导致肾脏纤维化;肾衰竭患者腹膜透析导致TGF-β 表达增加,诱导和加速腹膜纤维化。部分药物可减轻线粒体损伤,维持其功能以延缓组织纤维化,因此进一步探究干预线粒体损伤以延缓纤维化的途径尤为重要。

PrxⅠ通过介导ROS以及线粒体损伤调控三阴性乳腺癌细胞凋亡

旨在阐述Erastin对三阴性乳腺癌细胞的杀伤作用,并且阐述了PrxⅠ在其中对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞的相关调控机制。以细胞实验为主,分别采用免疫荧光、Western Blot和MTT等方法检测敲降PrxⅠ对MDA-MB-231细胞内ROS、线粒体损伤和细胞死亡情况的影响。结果表明:敲降PrxⅠ能够引起细胞内大量产生ROS以及线粒体损伤。同时,在PrxⅠ敲降后调控自噬相关蛋白ERK蛋白表达水平明显升高,表明PrxⅠ敲降后通过ERK激活自噬。最终阐述了调控人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞死亡的方式,为治疗三阴性乳腺癌提供新思路,为PrxⅠ制剂临床应用提供理论依据。

基于“心脑同治”理论研究佛手养心汤改善气虚血瘀型心衰后认知障碍模型大鼠心肌线粒体损伤的作用

目的:基于“心脑同治”理论探索佛手养心汤对气虚血瘀型心衰后认知障碍模型大鼠的影响,及对心肌线粒体结构与能量代谢损伤的改善作用。方法:通过体内实验,将48只SD大鼠随机选取10只作为正常组,剩余大鼠予以异丙肾上腺素腹腔注射、左旋硝基精氨酸灌胃以建立心衰后认知障碍模型,然后采取饥饿法和力竭游泳法以建立气虚血瘀型模型。将造模成功后的大鼠随机分为模型组、治疗组和对照组,每组10只。正常组和模型组大鼠常规饲养,治疗组予以佛手养心汤干预,对照组予以盐酸曲美他嗪片干预,为期4周。观察大鼠的一般情况,运用动物心脏超声仪检测大鼠心脏LVESD、LVEDD、LVEF指标;Morris水迷宫检测认知功能;透射电镜下观察心肌线粒体结构改变;比色法检测心肌线粒体mPTP开放程度;微量法检测心肌组织ATP含量。结果:造模成功后大鼠一般情况差,反应迟钝,皮肤和毛发枯燥无光泽,活动减少,进食缓慢,饮水量减少,唇甲发绀,部分大鼠出现气促而喘的症状。造模结束予以药物干预后,大鼠上述表现可明显改善。心动超声检测提示模型组大鼠LVESD、LVEDD明显增厚,LVEF明显降低,而治疗组、对照组可显著逆转上述变化。Morris水迷宫检测显示模型组大鼠逃避潜伏期明显延长,且穿越平台次数明显减少,而治疗组与对照组检测结果与之相反。与此同时,以透射电镜观察线粒体结构、比色法与微量法检测线粒体能量代谢状态,发现模型组大鼠线粒体结构损伤明显,线粒体mPTP开放程度显著增加,心肌组织ATP含量明显降低,而治疗组与对照组给予相应药物干预后可显著逆转上述改变。结论:佛手养心汤可有效抑制心衰大鼠心肌线粒体mPTP开放,改善线粒体结构损伤,增加心肌组织ATP含量,逆转心功能改变,从而改善气虚血瘀型心衰后认知障碍大鼠的线粒体功能和认知功能。

聚苯乙烯纳塑料诱导Caco-2细胞氧化应激和线粒体损伤的研究

微/纳米塑料的潜在毒理效应及健康风险引起广泛关注。本研究以人结直肠腺癌细胞(Caco-2)为模型,研究聚苯乙烯纳米塑料(polystyrene nanoparticles,PS-NPs)的细胞毒性,从氧化应激和线粒体损伤角度探讨PS-NPs肠道毒性机制。结果表明PS-NPs暴露导致细胞形态改变,细胞活力下降,乳酸脱氢酶释放增加,确定其最低效应浓度是50μg·mL-1。随着PS-NPs暴露浓度增加,细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量和丙二醛水平升高,线粒体膜电位水平降低、Ca^(2+)超载、线粒体膜通透性转换孔开放、二磷酸腺苷/三磷酸腺苷比率(ADP/ATP)上升,最终细胞凋亡率增加。PS-NPs暴露浓度为200μg·mL-1时,ROS含量升高至对照组的3.85倍;线粒体去极化程度降低至对照组的0.63倍;细胞凋亡率达到28.90%(P<0.01)。PS-NPs通过诱导细胞ROS生成,产生氧化应激,过量的ROS会对线粒体造成损伤,最终导致细胞凋亡率升高,因此氧化应激和线粒体损伤是PS-NPs引起细胞毒性的关键机制。本研究结果将为PS-NPs的肠道毒理效应和健康风险评估提供基础数据和科学依据。

DMD模型鼠mdx小鼠线粒体损伤的研究进展

Duchenne肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是一种由编码抗肌萎缩蛋白的Dystrophin基因突变导致的致死性、进行性、X连锁隐性遗传肌肉疾病。目前,DMD尚无治愈手段,临床研究进展缓慢,动物模型的建立对DMD的实验研究作用越来越重要。结合研究发现,mdx小鼠具有DMD患者相同的发病机制,广泛应用于DMD病理机制和新药开发的研究中。线粒体损伤是DMD重要的病理机制之一,对线粒体的保护是DMD的潜在治疗靶点,因此探讨mdx小鼠与线粒体损伤的关系具有重要意义。本文就近年来DMD模型鼠mdx小鼠线粒体损伤的研究进展进行综述,为相关实验提供参考。

运动康复训练调节线粒体损伤对慢性阻塞性肺疾病骨骼肌功能障碍的影响

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种异质性的慢性呼吸系统疾病,骨骼肌功能障碍作为COPD常见的并发症之一,主要临床表现为肌力和肌耐力下降、肌纤维类型改变、骨骼肌质量降低。线粒体损伤是引起骨骼肌功能障碍的关键因素之一。线粒体不仅为骨骼肌提供能量,同时也参与活性氧(ROS)产生、自噬和蛋白质周转,对维持骨骼肌正常功能具有重要意义。本研究阐述COPD骨骼肌功能障碍的线粒体改变、COPD骨骼肌功能障碍的线粒体损伤作用机制以及运动康复训练对COPD骨骼肌线粒体损伤的潜在影响,旨在进一步明确线粒体和骨骼肌功能间的关系,为优化COPD骨骼肌功能障碍的运动康复方案提供参考。其中,COPD骨骼肌功能障碍的线粒体改变主要包括线粒体呼吸链受损、线粒体自噬激增和线粒体生物发生减少3个方面;COPD骨骼肌功能障碍的线粒体损伤作用机制主要包括增加骨骼肌降解、减少骨骼肌生成和干扰骨骼肌分化;运动康复训练对COPD骨骼肌线粒体损伤的潜在影响主要包括运动康复训练可修复COPD患者骨骼肌线粒体呼吸链、调控COPD患者骨骼肌线粒体自噬和促进COPD骨骼肌线粒体生物发生。下一步研究仍需探讨线粒体对维持骨骼肌正常功能结构的关键作用、COPD骨骼肌功能障碍的发生原理以及运动康复训练调节线粒体损伤改善COPD骨骼肌功能障碍的具体作用机制,以期为运动康复训练干预COPD骨骼肌功能障碍提供参考依据。

中医药调控线粒体损伤干预呼吸系统疾病的研究进展

线粒体是细胞中产生能量的重要细胞器,各种原因导致的线粒体损伤是促进疾病进展的重要因素。线粒体损伤涉及结构损伤及线粒体 DNA 损伤,与呼吸系统疾病发生发展密切相关。近年来,大量研究证实线粒体损伤在呼吸系统疾病进展中扮演重要角色,可能是中医药治疗呼吸系统疾病的重要靶点。本文综述了中医药调控线粒体损伤在干预慢性阻塞性肺疾病、肺癌、肺纤维化、急性肺损伤、哮喘、肺炎等呼吸系统疾病中的作用,旨在为呼吸系统疾病的发病机制及药物作用靶点研究提供依据。