小鼠肺组织内质网线粒体结构偶联的分离与鉴定

目的:分离并鉴定C57BL/6小鼠肺组织中内质网线粒体结构偶联(ERMC)。方法:选取8~10周C57BL/6雄性小鼠10只,处死小鼠后,取1 g肺组织匀浆后,采用梯度离心法分别分离出肺组织细胞内的内质网、粗提线粒体、ERMC和纯化线粒体,然后采用Western blotting方法对上述结构进行鉴定。结果:通过梯度离心在离心管中间一层白色条带中含有ERMC,底层白色沉淀物为纯化的线粒体,随后将分离纯化的ERMC和其他组分进行鉴别,结果发现蛋白质二硫键异构酶(PDI)主要表达在内质网和ERMC,Cyto C主要分布在线粒体,而钙连蛋白主要表达在内质网,三磷酸肌醇受体-Ⅰ(IP3R-1)作为内质网上的钙离子通道,在内质网和ERMC均有表达,此外,Sigma-1受体分子伴侣(Sig-1R)多表达在ERMC和线粒体中。结论:上述特征性蛋白分子表达分布特点说明本次研究分离提纯肺组织内ERMC的方法有效,可将其应用于后续的实验。

线粒体-内质网结构偶联(MAMs)在阿尔茨海默病发病机制中的研究进展

线粒体-内质网结构偶联(mitochondria⁃associated membranes,MAMs)是线粒体外膜和内质网膜之间进行通讯交流及物质交换的特殊结构域,执行不同条件下细胞生命活动的多种生物学过程。MAMs功能障碍介导的Ca2+稳态失衡、内质网应激、线粒体自噬缺陷、线粒体分裂-融合平衡障碍、脂质代谢紊乱、炎症反应是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)关键的发病机制。本文围绕MAMs结构与功能、参与AD病理环节、药物干预靶点等方面进行综述,探讨MAMs在AD发病中的作用及最新机制研究进展,以期为AD的防治提供新思路。

基于“线粒体-内质网”结构偶联探讨“一体两翼、疏调气机”的气血生化观

中医学认为,气血是构成人体的物质基础,气的运行为人体新陈代谢提供动力来源。而现代医学认为,线粒体-内质网参与机体细胞多个生物反映途径并为其新陈代谢提供了物质基础及能量动力,笔者从祖国医学与现代医学角度,结合对其相关理念的认识,基于张震先生“一体两翼、疏调气机”理念探讨气血生化观,发现气血生化与“线粒体-内质网”偶联功能之间存在高度契合性,线粒体-内质网偶联(MAMs)平衡可能是保证机体信息正常传递整合、细胞功能正常运转的结构基础,此发现与中医学气机运行的生理特性十分相似;粒体-内质网偶联结构及功能失调,可能是“气血失和”的病理学基础,“疏调气机汤”可能是通过MAMs结构并介导相关生物学反应达到调和气血的目的,暨为后期探索疏调思想防治气血疾患奠定理论基础、开拓新思路。

抑制IP3R-Ca^(2+)途径对对乙酰氨基酚所致肝损伤及其线粒体内质网结构偶联的影响

目的探讨抑制肌醇-1,4,5-三磷酸受体(IP3R)-Ca^(2+)途径对对乙酰氨基酚(APAP)所致肝损伤及其线粒体内质网结构偶联(MAMs)的影响。方法40只SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组、模型组、IP3R抑制剂(2-APB)组、钙离子螯合剂(BAPTA-AM)组,每组10只。模型组、2-APB组、BAPTA-AM组单次腹腔注射APAP(300 mg/kg)。注射APAP前30 min,2-APB组腹腔注射2-APB(20 mg/kg),BAPTA-AM组腹腔注射BAPTA-AM(2.5 mg/kg)。腹腔注射APAP 24 h后处死各组小鼠。测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)水平;HE染色观察肝脏病理变化;透射电镜观察肝细胞中线粒体、内质网结构及MAMs变化;测定肝组织匀浆中的Ca^(2+)水平;Western blot测定肝组织中线粒体融合蛋白1(MFN1)、线粒体融合蛋白2(MFN2)、1,4,5-三磷酸肌醇受体1(IP3R1)、葡萄糖调节蛋白75(GRP75)蛋白表达水平。结果与正常对照组相比,模型组小鼠血清ALT及AST水平有所升高(P<0.01),肝脏组织病理学可见肝细胞排列紊乱,并出现肝细胞变性、小叶中心性坏死;透射电镜示线粒体嵴断裂、消失,内质网肿胀断裂,MAMs数量增加;肝组织匀浆中Ca^(2+)含量增加(P<0.01);MFN1、MFN2蛋白表达降低(P<0.01),IP3R1及GRP75蛋白表达增加(P<0.01)。与模型组相比,2-APB组和BAPTA-AM组小鼠血清ALT、AST水平下降(P<0.01),肝脏病理变化明显改善,MAMs减少,肝组织匀浆中Ca^(2+)含量减少(P<0.01),MFN1、MFN2的蛋白表达水平上调(P<0.01),IP3R1及GRP75蛋白表达降低(P<0.01)。结论抑制IP3R-Ca^(2+)途径可以保护APAP所致的肝损伤,其机制与降低肝脏Ca^(2+)水平、减少MAMs数量、调节MAMs相关蛋白的表达有关。

内质网-线粒体结构偶联在糖尿病心肌缺血再灌注损伤中的作用研究进展

心血管疾病,尤其是心肌缺血性疾病是糖尿病患者死亡的主要原因.目前,心肌缺血性疾病的主要治疗方法是恢复缺血心肌的有效灌流.然而,心肌缺血再灌注损伤是不可忽视的问题.心肌缺血再灌注损伤（IRI）是指缺血心肌在恢复血液灌流后其缺血性损伤进一步加重的现象.研究显示,糖尿病患者不仅IRI发病率高于非糖尿病患者,且心肌缺血再灌注损伤程度较非糖尿病患者更为严重[1].目前,糖尿病加重心肌缺血再灌注损伤的机制尚不明确.以下几种机制可能参与其中：内质网应激、线粒体自噬、钙信号传导异常及细胞凋亡、炎症反应、磷脂代谢障碍等.

线粒体-内质网结构偶联与细胞免疫功能障碍

线粒体-内质网结构偶联(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane,MAM)是线粒体和内质网发生交互作用功能平台。研究发现有几十种蛋白质富集于两细胞器外膜之间,与钙信号传导、脂质代谢、内质网应激和细胞凋亡等密切相关,影响病生理状态下免疫细胞的增殖、活化和凋亡。细胞免疫功能障碍是严重创(烧)伤感染、脓毒症发病机制中的重要病生理过程,本文综述MAM功能异常研究进展及其在免疫细胞功能障碍中的意义。

辣椒素对慢性脑低灌注大鼠认知行为受损及海马线粒体-内质网结构偶联表达的影响

目的:观察在辣椒素(capsaicin)作用下,慢性脑低灌注(CCH)状态大鼠认知行为的改变及海马CA1区线粒体-内质网结构偶联(MAMs)的表达变化,探讨2者在缺血致认知功能障碍中可能的作用。方法:将48只健康雄性SD大鼠随机分为假手术(sham)组、CCH组、辣椒素组和溶媒(solvent)组。通过永久性结扎双侧颈总动脉(BCCAO)建立大鼠CCH模型。术后第7天,capsaicin组腹腔内注射辣椒素2.5 mg/kg,每周2次,连用4周,溶媒组相同条件下给予等量溶媒。各组于术后4周应用Morris水迷宫实验、物体辨别实验和旷场实验检测认知相关行为学指标。应用透射电镜和免疫荧光双重标记检测大鼠海马CA1区线粒体-内质网结构偶联的变化,Western blot实验检测海马组织中线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达。结果:术后4周行为学实验结果显示,与假手术组相比,CCH大鼠的学习记忆功能受损;与溶媒组比较,capsaicin组大鼠的空间学习记忆功能明显改善。透射电镜及免疫荧光双重标记观察结果表明,与假手术组相比,CCH大鼠海马CA1区的MAMs疏松;与溶媒组比较,capsaicin组大鼠中线粒体-内质网之间关联增加(P<0.05)。Western blot结果表明,与假手术组相比,CCH组大鼠海马组织的Mfn2蛋白水平降低;与溶媒组相比,capsaicin组大鼠海马组织的Mfn2蛋白水平增高(P<0.05)。结论:慢性脑低灌注可致大鼠空间学习记忆能力明显受损,MAMs疏松。辣椒素可通过上调海马线粒体-内质网结构偶联的表达,从而改善CCH大鼠受损的认知功能。

线粒体内质网结构偶联的蛋白组成和功能

线粒体内质网结构偶联(MAM)是线粒体与内质网二者之间形成的一个动态膜偶联结构,并且MAM可以参与这两个细胞器之间信息交流。研究证实MAM参与调控钙信号、脂质平衡、线粒体动态变化、线粒体自噬和内质网应激反应等。MAM与心血管疾病、神经退行性疾病和代谢性疾病等密切相关。本文综述了MAM的蛋白组成、功能以及与疾病的关系。

线粒体内质网结构偶联在认知障碍相关神经系统疾病中的作用及研究进展

线粒体-内质网结构偶联(MAMs)是线粒体和内质网之间存在的物理和生化连接,参与并调节磷脂代谢、钙稳态、线粒体功能、内质网应激、自噬等多种细胞生命过程,同时,MAMs还参与多种认知障碍相关神经系统疾病的发生发展。目前并没有认知障碍相关的有效临床干预措施。而各类认知障碍中均存在钙平衡紊乱、线粒体功能障碍、磷脂代谢及糖代谢异常,这些过程同时受MAMs调控,提示MAMs功能紊乱可能是认知障碍发生发展中的重要一环。现就线粒体内质网结构偶联在认知障碍相关神经系统疾病中的作用及实验研究进展进行综述。

FAM134B介导的内质网自噬在无镁外液致痫海马神经元线粒体钙稳态及凋亡中的作用

目的探讨FAM134B介导的内质网自噬在无镁外液致痫海马神经元线粒体钙稳态及凋亡中的作用。方法原代培养新生24 h SD大鼠海马神经元,建立无镁外液诱导的体外癫痫模型,并通过慢病毒载体干预FAM134B表达。将培养10 d的海马神经元随机分为对照组(CON)、无镁诱导组(AE)、空载病毒组(NC)、FAM134B过表达组(Lenti-FAM134B)和FAM134B低表达组(Lenti-FAM134B-shRNA)。采用TUNEL法检测细胞凋亡,钙离子荧光探针Mag-Fluo-AM和Rhod-2分别检测内质网和线粒体钙离子浓度,电镜下观察线粒体超微结构,Western blotting法检测自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/Ⅰ、线粒体-内质网结构偶联中IP3R、细胞色素C(CytC)和活化cleaved caspase-3的表达。结果(1)与CON组相比,AE组神经元亡明显增加,FAM134B过表达使无镁外液致痫海马神经元凋亡明显减少,而降低FAM134B表达发挥相反作用;(2)与CON组相比,AE组LC3-Ⅱ/Ⅰ增加,FAM134B过表达显著增加无镁外液致痫海马神经元中LC3-Ⅱ/Ⅰ,而降低FAM134B表达发挥相反作用;(3)与CON组相比,AE组IP3R表达升高,内质网Ca^(2+)浓度降低,线粒体Ca^(2+)浓度升高;FAM134B过表达使无镁外液致痫海马神经元中IP3R表达减低,内质网Ca^(2+)浓度升高,线粒体Ca^(2+)浓度降低,而降低FAM134B表达发挥相反作用;(4)与CON组相比,AE组海马神经元线粒体结构明显损伤,CytC释放和caspase-3活化增加,FAM134B过表达使无镁外液致痫海马神经元线粒体结构损伤明显减轻,CytC释放和caspase-3活化降低,而降低FAM134B表达发挥相反作用。结论FAM134B介导的内质网自噬对无镁外液致痫海马神经元线粒体钙稳态及凋亡发挥保护作用,其机制可能为通过调节线粒体-内质网结构偶联中的IP3R水平改变内质网与线粒体之间的Ca^(2+)交换,减轻线粒体损伤,减少CytC的释放,抑制线粒体凋亡通路的激活。

PTPIP51调节的线粒体相关内质网膜结构改变在七氟烷致大鼠海马神经元程序性坏死中的作用:离体实验

目的采用离体实验评价蛋白酪氨酸磷酸酶相互作用蛋白51(PTPIP51)调节的线粒体相关内质网膜(MAMs)结构改变在七氟烷致大鼠海马神经元程序性坏死中的作用。方法原代培养SD大鼠胎鼠的海马神经元,培养7 d时,以5×10^(5)个/ml细胞密度接种于培养孔(100μl/孔)或培养瓶(3 ml/瓶)中,采用随机数字表法分为4组(n=19):对照组(C组)、七氟烷组(Sev组)、七氟烷+siRNA-PTPIP51转染组(Sev+siPTPIP51组)和七氟烷+无义siRNA转染组(Sev+siNC组)。将Sev组、Sev+siPTPIP51组和Sev+siNC组神经元置于含2%七氟烷的培养箱中37℃培养5 h。收集神经元,采用MTT法检测存活率,采用流式细胞术检测胞浆游离钙离子浓度([Ca^(2+)]i)及程序性坏死率,采用Western blot法检测PTPIP51、受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)、RIPK3和磷酸化人混合系列蛋白激酶样结构域(p-MLKL)的表达,透射电镜下观察并记录MAMs长度、内质网周长和线粒体周长。结果与C组比较,Sev组神经元活力下降,[Ca^(2+)]i、程序性坏死率升高,PTPIP51、RIPK1、RIPK3和p-MLKL表达上调,MAMs长度/内质网周长比值和MAMs长度/线粒体周长比值升高(P<0.05)。与Sev组比较,Sev+siPTPIP51组神经元活力升高,[Ca^(2+)]i和程序性坏死率降低,PTPIP51、RIPK1、RIPK3和p-MLKL表达下调,MAMs长度/内质网周长比值和MAMs长度/线粒体周长比值降低(P<0.05),Sev+siNC组上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论PTPIP51表达上调介导MAMs的结构改变参与了七氟烷诱发海马神经元程序性坏死的过程。

低温对小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖时内质网-线粒体结构偶联的影响

目的评价低温对小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖时内质网-线粒体结构偶联(MAMs)的影响。方法将生长状态良好的小鼠N2a细胞采用随机数字表法分为5组(n=24):对照组(C组)、氧糖剥夺/复氧复糖组(OGD/R组)、低温组(H组)、siRNA-Mfn2转染+低温组(siMfn2+H组)和siRNA-NC转染+低温组(siNC+H组)。C组在正常条件下培养;OGD/R组氧糖剥夺3 h后复氧复糖24 h;H组氧糖剥夺3 h后,在32 ℃低温下复氧复糖24 h;siMfn2+H组和siNC+H组模型制备前48 h时分别转染siRNA-Mfn2及非特异性siRNA,余同H组。于复氧复糖24 h时,采用CCK-8法检测细胞存活率,qRT-PCR法检测Mfn2 mRNA表达水平,Western blot检测Mfn2表达水平,透射电镜下观察并测量内质网-线粒体偶联部分长度、内质网周长和线粒体周长,计算内质网-线粒体偶联部分长度/内质网周长比值和内质网-线粒体偶联部分长度/线粒体周长比值,反映MAMs水平。结果与C组比较,其余4组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平降低(P<0.05);与OGD/R组比较,H组和siNC+H组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平升高(P<0.05),siMfn2+H组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与H组比较,siMfn2+H组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平降低(P<0.05),siNC+H组上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论低温减轻小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖损伤的机制与上调Mfn2表达,从而稳定MAMs有关。

线粒体–内质网结构偶联的研究进展

线粒体–内质网结构偶联,是指线粒体外膜与内质网膜之间形成的紧密物理连接。通过"募集"数十种蛋白质(mitofusion2、IP3R、grp75、PACS-2等)构成细胞器间的偶联"平台",将线粒体和内质网功能联系起来。其中,富集磷脂合成酶与磷脂代谢联系密切;形成高钙离子微区,利于细胞器间Ca2+转运,影响钙信号通路,从而决定细胞命运;调控线粒体形态,尤其是线粒体解离过程;此外,线粒体–内质网结构偶联异常还与细胞凋亡、疾病等有关。

线粒体内质网结构偶联介导的线粒体Ca^(2+)摄取及其与肿瘤发生关系研究进展

线粒体内质网结构偶联(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs)是线粒体外膜与内质网膜间形成的、具有稳定间距的相互作用膜结构,在介导两细胞器间的物质和信息传递中发挥关键作用。研究表明, MAMs上分布有大量Ca^(2+)转运通道及相关调控蛋白,可精细调控线粒体Ca^(2+)稳态及ATP生成、细胞凋亡等一系列重要细胞生命活动。进一步研究还发现,MAMs上富集了大量肿瘤相关分子,因此,其参与恶性肿瘤发生的作用机制迅速成为肿瘤基础研究的热点。该文围绕MAMs对线粒体Ca^(2+)摄取及肿瘤发生调控的最新研究进展予以综述,旨在为进一步理解肿瘤发病机制提供新的思路和依据。

线粒体-内质网结构偶联的研究进展

随着对细胞超微结构的深入研究，线粒体和内质网的结构功能和它们之间的相互关系在诸多疾病发病机制和转归方面显示出及其重要的作用。线粒体-内质网结构偶联（mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs）做为一个新发现的亚细胞结构将这两个重要细胞器的功能联系在一起，一个细胞器功能和结构的异常，通过MAMs可以影响或调控另一个细胞器。

DJ-1调控线粒体功能研究进展

DJ-1是PARK7基因编码的蛋白,属于肽酶C56蛋白质家族,PARK7基因的缺陷会导致常染色体隐性遗传早发性帕金森症。DJ-1蛋白是一个多功能蛋白,它可以作为一个积极的雄激素受体介导的转录调节子,也可以用作氧化还原敏感的分子伴侣,氧化应激传感器,还可以保护神经元免于氧化应激和细胞死亡。此外,DJ-1还与线粒体自噬、能量代谢、线粒体稳态、内质网-线粒体结构偶联等生命过程有关。然而目前,DJ-1蛋白的精确功能尚不是很清楚。该文对DJ-1蛋白调控线粒体功能的作用、机制、分子基础展开综述,并结合临床疾病探讨其潜在价值,具有较好的时效性、必要性、创新性和科学性,也有助于为临床药物开发提供新的靶点和思路。

PTPIP51调节线粒体-内质网结构偶联在N2a细胞氧糖剥夺/复糖复氧损伤中的作用

目的观察蛋白酪氨酸磷酸酶相互作用蛋白(protein tyrosine phosphatase interacting protein,PTPIP)51对线粒体-内质网结构偶联(the mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs)的影响,探讨其在小鼠神经母细胞瘤(mouse neuro-blastoma N_(2)a,N_(2)a)细胞氧糖剥夺/复糖复氧(oxygen glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)损伤中的作用。方法将指数生长的N_(2)a细胞株置于37℃、5%CO_(2)、95%空气的细胞培养箱内培养至细胞密度达70%,按照随机数字表法分为4组:对照组(C组)、氧糖剥夺/复糖复氧组(OGD/R组)、干扰小RNA(small interfering RNA,siRNA)-PTPIP51转染组(siRNA组)、siRNA-NC转染组(NC组)。OGD/R模型制备:将N_(2)a细胞高糖培养液换成低糖培养液,置于37℃、5%CO_(2)、95%N_(2)缺氧环境中培养3 h后重新置于高糖培养液中正常条件下培养。C组继续在正常条件下培养;OGD/R组仅制备OGD/R模型;siRNA组与NC组在OGD/R模型制备前48 h分别转染siRNA-PTPIP51及siRNA-NC,余同OGD/R组。各组于复糖复氧12 h、24 h后收集细胞检测。细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)法检测细胞存活率,流式细胞术检测细胞凋亡率,实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,RT-qPCR)检测PTPIP51 mRNA表达水平,Western blot检测PTPIP51蛋白水平,共聚焦显微镜观察线粒体-内质网共定位水平。结果与C组比较,其他3组细胞存活率降低(P<0.05),细胞凋亡率、线粒体-内质网共定位水平、PTPIP51 mRNA及PTPIP51蛋白水平均升高(P<0.05);与OGD/R组比较,siRNA组细胞存活率升高(P<0.05),细胞凋亡率、线粒体-内质网共定位水平、PTPIP51 mRNA及PTPIP51蛋白水平均降低(P<0.05)。结论PTPIP51表达上调介导的线粒体-内质网共定位水平提高是N_(2)a细胞OGD/R损伤的机制之一。

炎症微环境下线粒体融合蛋白2及其介导的内质网-线粒体偶联对牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的探讨内质网与线粒体偶联及线粒体融合蛋白（mitofusion 2，Mfn2）对牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells，PDLSC）成骨分化能力的影响，为促进牙周炎患者牙周组织再生提供理论基础和治疗靶点。方法刮取正常及牙周炎牙齿（由第四军医大学口腔医学院口腔颌面外科门诊收集）的牙周膜组织，用原代和有限稀释法单克隆化培养健康来源的（health，H）PDLSC（H-PDLSC）及炎症来源的（periodontitis，P）PDLSC（P-PDLSC），透射电镜及细胞器特异性荧光染色检测内质网-线粒体偶联水平；实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR，qPCR）检测两种来源PDLSC中Mfn2的表达差异；用肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）模拟炎症微环境，分别应用正常培养基及含5、10 mg/L TNF-α的培养基培养H-PDLSC，设为H-PDLSC组、H-PDLSC＋TNF-α（5 mg/L）组和H-PDLSC＋TNF-α（10 mg/L）组，培养7 d后qPCR检测Mfn2表达水平；通过小干扰RNA Mfn2（siMfn2）下调P-PDLSC中Mfn2的表达，成骨诱导液培养7 d后qPCR检测成骨因子的表达差异，培养28 d后茜素红染色及氯化十六烷基吡啶定量检测各组矿化结节形成差异。结果透射电镜下观察内质网与线粒体偶联结构，与H-PDLSC组（偶联长度/线粒体周长为0.23±0.07、偶联长度/内质网周长为0.18±0.05）相比，P-PDLSC组中内质网线粒体偶联水平显著增加（偶联长度/线粒体周长为0.55±0.10、偶联长度/内质网周长为0.44±0.08）（P〈0.01）；特异性荧光染色检测内质网与线粒体共定位显示，P-PDLSC组内质网与线粒体共定位系数（0.71±0.09）显著高于H-PDLSC组（0.40±0.10）（P〈0.01）。P-PDLSC组Mfn2表达量（1.46±0.10）显著高于H-PDLSC组（0.99±0.08）（P〈0.01）；H-PDLSC＋TNF-α（5 mg/L）组及H-PDLSC＋TNF-α（10 mg/L）组Mfn2表达量均显著高于H-PDLSC组（P〈0.01）。成骨诱导7 d qPCR结果显示，P-PDLSC＋siMfn2组碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2及骨钙蛋白mRNA表达量均显著高于对照组（P〈0.01），28 d茜素红染色及氯化十六烷基吡啶定量结果与qPCR结果一致。结论炎症微环境下PDLSC的内质网-线粒体偶联增加，线粒体融合蛋白Mfn2表达量升高导致PDLSC成骨分化能力下降，其具体机制还需进一步研究。

牵张力对牙周膜干细胞内质网线粒体偶联及其介导成骨分化能力的影响研究

目的探究牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)在受到牵张力作用下的成骨分化能力及其内质网线粒体偶联的变化。方法从牙周膜分离原代PDLSCs并进行传代培养,使用第3代细胞以施加或不施加牵张力处理分别作为实验组和对照组,并在加力后收取细胞进行成骨诱导培养,采用茜素红染色和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PDLSCs成骨分化水平和成骨相关基因[Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)、碱性磷酸酶(ALP)]的表达水平。用透射电镜观察线粒体内质网的空间接触变化,采用qRT-PCR检测线粒体融合蛋白-1(mitofusion 1,Mfn1)和线粒体融合蛋白-2(mitofusion 2,Mfn2)的基因表达水平,采用线粒体膜电位检测试剂盒检测PDLSCs线粒体膜电位变化。结果茜素红染色和qRT-PCR检测结果显示,施加牵张力后PDLSCs的成骨分化能力显著增强(P<0.05)。透射电镜结果显示,与对照组相比,实验组PDLSCs内质网线粒体偶联长度与线粒体周长之比显著降低(P<0.05)。实验组细胞Mfn2基因表达水平较对照组显著降低(P<0.05),但两组Mfn1基因表达变化差异无统计学意义(P>0.05)。实验组细胞线粒体膜电位与对照组相比则显著升高(P<0.05)。结论施加牵张力可促进PDLSCs的成骨分化,其机制可能与抑制PDLSCs内质网线粒体的偶联、升高线粒体膜电位趋势有关。

Mfn2调节线粒体自噬

线粒体融合蛋白2(Mfn2)是由位于人体1号染色体短臂36.22上的Mfn2基因所编码的一种高度保守的跨膜GTP酶,位于线粒体外膜或内质网。Mfn2可调控线粒体融合、转运及线粒体自噬,胰岛素抵抗,抑制肿瘤细胞增殖,促进细胞凋亡,通过线粒体-内质网结构偶联参与内质网应激调控等。本文概括介绍Mfn2的结构和功能基础,总结Mfn2调控线粒体自噬机制及其在线粒体-内质网结构偶联中的作用的研究新进展。