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.

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。

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。

迷迭香酸共价偶联对β-乳球蛋白结构及性质的影响

以β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)为对象,探究膳食多酚迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)共价偶联对蛋白结构和性质的影响。采用自由基法和碱法制得β-LG-RA共价偶联复合物;利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶变换红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱等技术,分析RA共价偶联后β-LG结构变化规律;通过对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率检测及酶联免疫吸附测试,评价β-LG与RA共价偶联前后抗氧化性和与血清特异性免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)结合能力的变化。结果表明:RA共价偶联后β-LG的二级结构由α-螺旋向β-折叠和无规卷曲转变,蛋白的二、三级结构发生改变。此外,与β-LG相比,β-LG-RA共价偶联复合物的抗氧化性显著增强,与血清特异性Ig G的结合能力显著减弱。综上,RA共价偶联通过引入酚羟基增强了蛋白的抗氧化性,改变了β-LG的结构,降低了其与血清特异性IgG的结合能力。

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。

健心颗粒通过调控Apelin通路对心力衰竭大鼠心室-动脉偶联的影响

目的探讨健心颗粒对心力衰竭大鼠主动脉结构与功能、心室-动脉偶联(VAC)、胸主动脉Apelin、APJ蛋白表达的影响。方法大鼠随机分为模型组、健心颗粒组(3.2 g/kg)、Apelin组(200μg/kg[Pyr^(1)]-Apelin-13)、健心颗粒+F13A组(3.2 g/kg+200μg/kg),另设假手术组,前降支结扎建立心力衰竭模型。给药干预12周后,检测左室血流动力学,超声测量脉搏波传导速度(PWV),压力-容积曲线分析VAC,动脉环压力分析胸主动脉舒缩功能,Masson染色和Verhoeff染色观察主动脉胶原和弹力纤维构建,Western blot法检测主动脉Apelin、APJ蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组PWV、心脏指数、VAC指数、胸主动脉胶原含量升高(P<0.05),主动脉Apelin、APJ蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,健心颗粒组大鼠左室功能改善,VAC指数、PWV、胸主动脉胶原含量降低(P<0.05),Apelin、APJ蛋白表达升高(P<0.05)。健心颗粒与外源性补充Apelin作用类似,APJ拮抗剂能部分逆转健心颗粒的抗心力衰竭作用。结论健心颗粒通过增加Apelin、APJ表达,调节大动脉结构与功能,改进VAC关系,从而改善心功能,可为治疗心力衰竭提供依据。

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。

骨骼肌兴奋-收缩偶联超微结构瞬时变化研究

目的：从毫秒级功能变化水平实时观察骨骼肌在潜伏期内的细胞超微结构形态变化。方法：采用双向红外线探测器－计算机控制的电刺激与超低温快速冷冻固定同步技术，对电刺激后的蟾蜍腓肠肌组织作快速冷冻固定，采用透射电镜对该肌在电刺激后０．８，５．６，８．４ｍｓ及静息期的超微结构变化进行对比研究。结果：骨骼肌组织处于静息期时，其肌膜与肌纤维的间隙较宽，受电刺激后０．８ｍｓ开始至８．４ｍｓ，肌膜与肌细胞间的间隙大大变窄。并发现骨骼肌组织在电刺激后０．８，５．６及８．４ｍｓ时肌浆网前端的膜产生两个圆孔，而当骨骼肌处于静息期时肌浆网膜并无此形态结构。结论：当骨骼肌兴奋－收缩偶联发生时，肌膜在产生去极化的同时产生位移，并与肌纤维的间距发生改变；骨骼肌收缩时肌浆网膜出现小孔。

线粒体解偶联蛋白2在肠道的分布模式及其对GLP-1分泌的影响

目的:探讨线粒体解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)对胰高血糖素样肽-1(glucagonlike peptide 1,GLP-1)分泌的影响.方法:定量PCR及Western blot检测小鼠不同肠段内UCP2的表达情况,免疫组织化学检测UCP2在肠道中的分布情况,ELISA法测定给予高糖后UCP2基因缺失鼠和野生小鼠血GLP-1的含量变化.结果:UCP2 mRNA在小肠中表达高于结肠,而近端结肠中的表达高于远端结肠.Western blot结果显示UCP2蛋白在末端回肠和近端结肠的表达高于远端结肠,UCP2蛋白表达与mRNA变化趋势一致.UCP2主要分布在黏膜上皮层,平滑肌细胞内也有少量表达.荧光免疫标记显示UCP2和GLP-1在肠黏膜层有共表达现象.葡萄糖可提高肠道组织中UCP2 mRNA表达水平.给予葡萄糖后15和30min,无论是野生型鼠还是UCP2-/-鼠,血GLP-1水平明显升高,UCP2-/-鼠升高更明显(6.9000±0.25,5.5600±0.42vs3.5408±0.18,均P<0.01;9.3500±0.95,7.8600±0.25vs3.7322±0.13,均P<0.01),60min对照组的血GLP-1水平基本降至初始值,而UCP2-/-鼠血中GLP-1的水平下降缓慢.结论:葡萄糖可以诱导肠道内UCP2的表达,肠黏膜细胞内UCP2升高对肠源性GLP-1的分泌可能具有负调控作用.

缺氧对脑脊液-视神经屏障中脑膜上皮细胞内质网和线粒体膜电位的影响

目的探讨脑膜上皮细胞(meningothelial cells,MECs)参与视神经疾病的发病机理,研究缺氧对MECs功能变化的影响。方法将培养的MECs分别在体积分数21%O2(对照组)和体积分数1%O2(缺氧组)环境下孵育1 d和2 d,采用酶联免疫吸附实验测定和比较MECs的总抗氧化能力(total anti-oxidative capacity,T-AOC);采用MitoTracker Red检测和比较MECs在正常氧和缺氧环境下作用2 d的线粒体膜电位的变化;通过测定钙联蛋白的荧光染色,以评价MECs暴露于氧化应激环境后对内质网功能的影响。结果与对照组相比,缺氧组的氧化应激能力降低,结果显示T-AOC下降。对照组和缺氧组细胞分别培养1 d后,细胞中T-AOC分别为(0.012 4+0.001 1)U·L-1和(0.011 9+0.009 0)U·L-1,差异无统计学意义(t=0.915、P=0.382)。分别培养2 d后,缺氧组细胞中T-AOC(0.010 7+0.008 3)U·L-1低于对照组(0.012 9+0.008 7)U·L-1,差异有统计学意义(t=4.616、P=0.001)。不同氧环境作用于细胞2 d后,采用共焦显微镜荧光探针方法分析作用于对照组和缺氧组的MECs线粒体膜电位的变化,结果发现缺氧组细胞荧光强度与对照组相比明显减低;同时通过荧光显微镜观察发现,缺氧组MECs钙联蛋白绿色荧光强度较对照组明显增强。结论缺氧通过影响MECs内质网及线粒体功能而影响其氧化应激能力。

慢性心力衰竭患者血清线粒体偶联因子-6含量变化及意义

目的研究慢性心力衰竭(CHF)患者血清线粒体偶联因子-6(CF6)含量变化及意义。方法分别测定60例CHF患者与30例健康对照患者血清CF6及脑钠肽(BNP)浓度,并对检测结果进行对比分析。结果CHF患者血清CF6、BNP浓度较对照组有统计学意义(P<0.01),且随心力衰竭程度的加重而升高,CHF各组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论血清CF6在心力衰竭的发生发展过程中有一定的病理生理意义。

大位阻骨架结构α-二亚胺的合成及催化Suzuki偶联反应的研究

通过三甲基铝活化苯胺生成铝胺盐,再与α-二酮反应制备了一系列大位阻结构的α-二亚胺配体。在与氯化钯原位作用下,大位阻取代的α-二亚胺配体用于Suzuki偶联反应,研究了配体结构对偶联反应的影响。

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。

新生儿败血症血清高迁移率族蛋白B1、线粒体偶联因子-6表达及其与炎症反应及心肌损害的关系

目的探讨新生儿败血症血清高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、线粒体偶联因子-6(CF-6)表达及其与炎症反应的关系和对心肌损害的预测价值。方法选取2016年3月至2019年3月洛阳市第一人民医院收治的新生儿败血症病儿94例,根据新生儿危重症评分结果分非危重组(39例)、危重组(26例)、极危重组(29例)。对比三组血清HMGB1、CF-6、炎性因子[C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、心肌损害标志物[心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)]水平,Pearson相关系数分析血清HMGB1、CF-6与炎性因子、心肌损害标志物相关性,ROC曲线分析血清HMGB1、CF-6对心肌损害预测价值。结果随病情加重,血清HMGB1、CF-6、CRP、TNF-α、cTnⅠ、H-FABP水平呈升高趋势。Pearson相关系数分析显示,新生儿败血症病儿血清HMGB1、CF-6表达与CRP、TNF-α、cTnⅠ、H-FABP呈正相关(P<0.05)。血清HMGB1、CF-6对心肌损害的预测价值较高,其中CF-6指标敏感度最高(0.922),HMGB1的特异度最高(0.869)。血清HMGB1、CF-6联合检测对心肌损害的预测价值更高:灵敏度和特异度分别为0.944和0.925。结论新生儿败血症病儿存在血清HMGB1、CF-6表达异常升高情况,且与病儿炎症反应、心肌损害严重程度关系密切,可作为心肌损害的预测因子,对指导临床合理制定治疗方案具有重要意义。

急性心肌梗死患者血清高敏肌钙蛋白T及线粒体偶联因子-6含量的变化

目的观察急性心肌梗死(AMI)患者血清高敏肌钙蛋白T(hs-TnT)及线粒体偶联因子-6(CF6)含量在冠状动脉循环中的变化。方法纳入2009年4月到2011年3月期间我院收诊的AMI患者60例,同期选取冠脉造影结果无狭窄或狭窄程度<50%的患者30例作为对照组。取两组受试者冠状静脉窦、冠状动脉与外周血清,分别采用发光免疫法和放射免疫法测定hs-TnT及CF6浓度。结果 AMI患者冠状静脉窦、冠状动脉与外周静脉血清中hs-TnT、CF6浓度与对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.01);AMI患者冠状静脉窦血清hs-TnT、CF6较冠状动脉血清hs-TnT、CF6均值升高,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 AMI可导致冠脉循环hs-TnT和CF6浓度升高,二者可在一定程度上预测心肌梗死面积。

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。

冠心病患者冠脉循环中血浆线粒体偶联因子-6含量与冠脉狭窄程度的相关性(英文)

目的：研究冠心病（CHD）患者冠脉循环中血浆线粒体偶联因子－6（MCF－6）含量与冠脉狭窄程度的相关性。方法：选择冠心病患者64例（冠心病组），根据冠脉病变程度分为单支、双支、多支病变组；另选冠脉正常者20例作为正常对照组，用放免方法分别测定各组外周、冠状窦、冠状窦与主动脉根部血浆MCF－6浓度，并用多元线性逐步回归分析分析冠脉循环血浆MCF－6含量与冠脉狭窄程度的相关性。结果：冠心病患者外周、主动脉根部、冠状窦血浆MCF－6浓度较正常对照组均显著升高（P〈0．05）；冠心病组冠状窦血浆MCF－6浓度较主动脉根部及外周血的均显著升高[（402±56）pg／ml比（348±48）pg／ml比（340±51）pg／ml，P〈0．01]；多支病变组的血浆MCF－6浓度较单支、双支病变组的显著升高（P〈0．05～0．01）；多元线性逐步回归分析显示冠状窦及主动脉根部血浆MCF－6浓度与Gensini积分均呈明显正相关（r=0．650，P〈0．01；r＝0．711，P〈0．01）。结论：线粒体偶联因子－6参与了冠心病的病理生理过程，在冠心病的发病过程中可能是一种较为重要的血管活性物质。