丙二醛对大鼠肝线粒体呼吸功能及相关脱氢酶活性影响

目的:探索脂质氧化终产物丙二醛(MDA)在体外对线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性的影响。方法:采用不同浓度MDA体外干预大鼠肝线粒体,氧电极法检测线粒体呼吸控制率(RCR)、磷氧比(P/O),测定呼吸链复合物及α酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶活性。结果:线粒体经MDA作用后,以苹果酸/谷氨酸或琥珀酸作底物,线粒体两条呼吸途径对MDA呈现不同的耐受力,前者在MDA100μmol/L时RCR显著降低(P<0.05),400μmol/L时P/O降低(P<0.05);后者MDA浓度达到400和800μmol/L时,线粒体P/O及RCR值显著降低(P<0.05)。丙酮酸脱氢酶及α酮戊二酸脱氢酶分别在50μmol/L和100μmol/L时活性下降(P<0.05),而MDA浓度达到1mmol/L时,苹果酸脱氢酶活性降低(P<0.05)。呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ分别在MDA400和800μmol/L时最大反应速度(Vm)降低(P<0.05),但MDA(0～3.2mmol/L)对呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ的Vm及米氏常数(Km)没有影响。结论:MDA对线粒体呼吸链及α酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶存在不同程度的损伤作用,不同酶对MDA损伤的敏感程度有所差异,本研究中相关酶受MDA损伤的次序可能是:丙酮酸脱氢酶、α酮戊二酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅰ、呼吸链复合物Ⅱ、苹果酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ。

黄素单核苷酸对羟自由基损伤的大鼠肝线粒体复合物Ⅰ的保护作用

目的:观察黄素单核苷酸(FMN)对羟自由基(OH·)损伤线粒体酶复合物1(complexⅠ)的作用,分析FMN与complexⅠ的相互作用机制。方法:差速离心法分离大鼠肝线粒体,OH·体外损伤线粒体,氧电极法测定线粒体耗氧速率,比色法检测线粒体complexⅠ动力学参数及线粒体内MDA、GSH含量及SOD活性。结果:OH·损伤后,线粒体3态、4态(state3,state4)耗氧速率、complexⅠ最大反应速度(Vm)降低(P<0.05),但呼吸控制率(respiratorycontrolratio,RCR)、磷氧比(P/O)及complexⅠ米氏常数(Km)不变,线粒体中GSH含量下降(P<0.05),SOD活性降低(P<0.05),MDA含量升高。损伤线粒体补充FMN165ng/ml可部分恢复complexⅠ呼吸途径state3耗氧速率(P<0.05),补充FMN82.5～165ng/mg可显著提高OH·损伤的线粒体复合物Ⅰ的Vm(P<0.05)。损伤线粒体补充较低剂量的FMN(FMN<82.5ngFMN/ml),线粒体中GSH、SOD、MDA含量不发生变化,在补充较高剂量FMN(>165ngFMN/ml)时,SOD活性升高(P<0.05),但线粒体MDA含量升高(P<0.05)、GSH含量下降(P<0.05)。结论:FMN能够提高氧化损伤线粒体复合物Ⅰ活性,促进complexⅠ呼吸途径的state3耗氧速率。FMN不能直接清除OH·及自由基,可能通过保护complexⅠ中的酶结合/活性位点免受OH·等自由基攻击从而维持酶活性。