慢性氟中毒大鼠肾脏细胞线粒体分裂蛋白Fisl表达和线粒体超微结构改变

目的观察慢性氟中毒大鼠肾脏细胞线粒体分裂蛋白Fisl表达和线粒体超微结构改变，探讨其在慢性氟中毒肾脏细胞线粒体损伤中的机制。方法将60只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组：对照组、低氟组、高氟组，每组20只，分别饮用加入0、10、50mg／L氟化钠的自来水。6个月时，采用实时荧光定量PCR和免疫组织化学技术检测肾脏细胞FislmRNA和蛋白表达，采用电镜观察肾脏细胞线粒体形态。结果与对照组大鼠（28．70±12．41）比较，低、高氟组大鼠肾脏细胞FislmRNA表达（91．48±34．83和582．09±184．69）明显升高（P均〈0．05）；低、高氟组大鼠肾脏Fisl蛋白表达（16．33±10．26和21．50±5．24）与对照组（10．49±7．66）比较，有增高趋势，其中高氟组明显高于对照组（P〈o105）；电镜下，低、高氟组大鼠肾脏细胞线粒体嵴模糊或消失，出现线粒体分裂截面。结论慢性氟中毒可致肾脏细胞线粒体损伤，诱导Fisl在转录水平和蛋白水平表达，致线粒体融合分裂障碍和线粒体超微结构异常，该过程在慢性氟中毒大鼠肾脏细胞线粒体损伤的发生机制中可能起重要作用。

线粒体动力学调控对肾缺血-再灌注损伤的影响

缺血-再灌注损伤(IRI)是肾移植术后早期移植肾功能障碍的主要原因之一。我国器官移植已经进入公民逝世后器官捐献时代,供者心肺复苏风险增加、低灌注时间和热缺血时间延长等可导致移植肾IRI,影响受者和移植肾的近期及远期临床结局。在IRI等应激状态下,以线粒体分裂和融合的动态调控为主要表现的线粒体动力学机制对线粒体的生物学功能具有重要影响,其损伤引发的细胞凋亡是导致急性肾损伤的关键环节,主要表现为线粒体动力学调控机制失调。本文综述了线粒体动力学调控对肾IRI影响机制的研究进展,以期为改善肾移植临床结局提供参考。

钙对母鼠氟染毒后子代大鼠肾脏细胞线粒体损伤的影响

[目的]研究饲料钙对母鼠饮水型氟染毒后子代大鼠肾细胞线粒体损伤的影响。[方法]选用健康初断乳SD雌性大鼠100只,随机分为对照组、染氟组(100 mg/L Na F)、低钙组(0.063%CaCO_3)、低钙染氟组(100 mg/L Na F+0.063%CaCO_3)和高钙染氟组(100 mg/L Na F+7%CaCO_3);饲养3个月后,雌雄鼠合笼交配。取日龄14 d及28 d仔鼠雌雄各10只,以其肾脏细胞线粒体标志酶琥珀酸脱氢酶(SDHase)活性及脂质过氧化指标丙二醛(MDA)水平,肾脏细胞凋亡状况,线粒体分裂/融合蛋白Fis1、Drp1和Mfn2表达水平为观察指标。[结果]与染氟组相比,高钙染氟组SDHase活性升高(P<0.05),低钙染氟组SDHase活性降低(P<0.05)。与对照组相比,雌鼠各组肾脏线粒体MDA含量均升高(P<0.05)。与对照组相比,染氟各组仔鼠凋亡细胞增多;与染氟组相比,低钙染氟组凋亡细胞增多,而高钙染氟组凋亡细胞减少。与对照组相比,低钙染氟组14 d雄鼠的分裂蛋白Fis1表达升高(P<0.05);低钙染氟组和高钙染氟组28 d雄鼠的分裂蛋白Drp1升高(P<0.05)。[结论]氟中毒能够造成大鼠肾脏细胞线粒体内分裂/融合蛋白Fis1、Drp1和Mfn2表达异常,引起肾脏细胞线粒体损伤。高钙饲料摄入能降低线粒体内脂质过氧化反应,减轻高氟对子代肾脏细胞的毒性作用,而低钙饲料摄入会加剧高氟的毒性作用。

线粒体动力学介导冠心病血瘀证心肌能量代谢

目的:以冠心病血瘀证形成过程中3个阶段大鼠模型为切入点,从线粒体融合-分裂动态变化的角度探索冠心病血瘀证形成过程能量变化的机制。方法:30只大鼠随机分为空白组6只和模型组24只。空白组给予普通饲料喂养,模型组大鼠高脂饲料适应性喂养7 d后进行维生素D(3 VitD3,30万U·kg^(-1))灌胃,14 d后再予以VitD3灌胃(20万U·kg^(-1)),继续高脂饲料喂养21 d后,随机选择6只大鼠为血瘀证前期组,进行模型验证并同时取材;其余大鼠继续高脂饲养30 d后随机选择6只为亚血瘀证期组;剩下的大鼠为心血瘀阻证期组,继续高脂饲养的同时予以皮下多点注射异丙肾上腺素(ISO,5 mg·kg^(-1))连续3 d,1周后记录心电图。采用透射电镜观察线粒体形态、数量变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测线粒体动力学蛋白表达量,免疫荧光技术检测相关蛋白的细胞定位。结果:与空白组比较,血瘀证前期组、亚血瘀证期组总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平明显上调(P<0.05);与空白组比较,血瘀证前期组血液流变学指标明显上调(P<0.05)。空白组主动脉三层膜结构完整;血瘀证前期组中膜开始出现明显的钙化现象,内膜少量炎性细胞附着;亚血瘀证组动脉内膜下及中膜平滑肌出现空腔结构;心血瘀阻证组动脉管壁三层结构均严重破坏。空白组心电图提示P波规律出现,QRS波波形规律,无宽大畸形,S-T段未见明显压低及抬高;血瘀证前期组心电图与空白组心电图对比未见明显异常;亚血瘀证期组心电图出现J点上抬趋势,S-T段有稍许抬高,但抬高程度≤0.1 mV;心血瘀阻证期心电图提示S-T段明显压低,压低程度>0.1 mV,J点压低>0.1 mV。空白组线粒体大小、形态正常,嵴清晰致密;血瘀证前期组线粒体呈梭形,嵴稀疏;亚血瘀证期组部分线粒体形态上显著拉长,甚至出现空泡样改变;心血瘀阻证期组线粒体呈现破碎状态。与空白组比较,模型组线粒体融合蛋白2(Mfn2),动力学相关蛋白1(Drp1),分裂蛋白1(Fis1)表达均明显升高(P<0.05,P<0.01);与血瘀证前期组比较,心血瘀阻证组Mfn2表达下调(P<0.05);与空白组及血瘀证前期组比较,亚血瘀证组、心血瘀阻证组视神经萎缩症蛋白1(OPA1)表达下调(P<0.05,P<0.01);与血瘀证前期组比较,亚血瘀证组Drp1,Fis1蛋白表达明显上调(P<0.05,P<0.01);与亚血瘀证组比较,心血瘀阻证组Mfn2,Drp1表达下调(P<0.01)。与空白组比较,血瘀证前期组及亚血瘀证组Mfn2及OPA1在线粒体中广泛聚集,而在心血瘀阻证期Mfn2红染明显变少;Drp1/Fis1在空白组及血瘀证前期组荧光表现微弱,而在亚血瘀证组及心血瘀阻证组荧光强度明显。结论:心肌细胞线粒体动力学随着心肌细胞能量需求的改变而变化。Mfn2在冠心病血瘀证形成过程早期阶段以融合效应为主,随着病程的逐渐发展,Mfn2开始介导线粒体自噬过程;OPA1在内膜融合及嵴的完整性中发挥作用,OPA1表达量下降与冠心病血瘀证加速发展密切相关;Drp1与Fis1将受损的线粒体分离出来为线粒体自噬作准备的过程有利于缓解机体能量需求和供应失衡的状态。