线粒体在肺癌发生中的作用机制及治疗研究进展

肺癌具有高发生率、高侵袭性和高致亡率的特点,其发生发展受多方面因素影响。线粒体作为普遍存在于人体内的细胞器,通过调节细胞代谢、信号转导、氧化应激和基因组不稳定性等过程,影响肺癌的发生和发展。本文总结近年来有关线粒体靶向药物、线粒体转移和线粒体基因疗法等治疗肺癌的研究进展,探讨线粒体治疗肺癌的原理和前景,以期为肺癌的治疗提供新的思路。

运动调控线粒体动力学变化的研究进展

背景:线粒体质量控制是一个复杂的过程,该过程涉及到线粒体生物发生、线粒体动力学变化、线粒体自噬三个方面,其中线粒体动力学变化是线粒体生物发生和线粒体自噬的中间环节,线粒体通过动力学变化改善自身质量控制,进而维持线粒体稳定状态。目的:探究运动影响线粒体动力学变化的分子机制,为运动改善线粒体网络稳态,进而促进功能健康提供理论依据。方法:利用文献资料法,以“运动,线粒体稳态,线粒体质量控制,线粒体动力学,线粒体融合,线粒体分裂”等为中文关键词检索中国知网(CNKI),百链云图书馆等中文数据库;以“Exercise,Mitochondrial homeostasis,Mitochondrial quality control,Mitochondrial dynamics,Mitochondrial fusion,Mitochondrial fission”等为英文关键词检索PubMed、Web of Science、EBCSO等英文数据库,对最终获取的文献进行筛选、阅读、归纳和总结。结果与结论:线粒体动力相关蛋白1/2(Drp1/2)负责线粒体分裂过程,线粒体融合蛋白1/2(Mfn1/2)以及视神经萎缩1(Opa1)分别介导线粒体外膜和内膜的融合。运动训练可以通过上调Mfn1/2和Opa1的蛋白表达,同时下调Drp1蛋白表达水平,促进线粒体融合过程,并抑制线粒体分裂来改善线粒体功能状态;一次急性运动影响线粒体动力学变化的研究结论存在争议;另外,运动介导线粒体动力学变化存在组织差异性。

miRNA-208a-3p过表达致慢性心衰大鼠心肌细胞线粒体钙超载和功能障碍的机制研究

目的观察miRNA-208a-3p在慢性心力衰竭大鼠心肌中的表达水平,探讨其在线粒体钙稳态和线粒体功能方面的调节机制。方法35只健康SD大鼠,随机分为模型组(n=20)和对照组(n=15),模型组采用腹主动脉直径缩窄法建立慢性心衰模型,对照组行假手术。通过心功能和组织病理学检测评价模型,测定心肌miR-208a-3p表达,心肌线粒体去乙酰化酶3(SIRT3)蛋白和NADH脱氢酶亚基1(ND1)蛋白表达、线粒体Ca2+水平、心肌细胞活性氧(ROS)生成。结果模型组大鼠心肌miR-208a-3p表达水平显著高于对照组(P<0.05),SIRT3蛋白表达显著低于对照组(P<0.001),且miR-208a-3p与SIRT3表达呈显著负相关;模型组ND1蛋白表达显著低于对照组(P<0.05),且ND1与SIRT3表达呈显著正相关;模型组心肌细胞线粒体内Ca2+水平显著高于对照组(P<0.05),心肌细胞ROS生成也显著高于对照组(P<0.05)。结论慢性心衰心肌组织miR-208a-3p过度表达与SIRT3/ND1活性降低相关,抑制线粒体呼吸链活性,此外,心肌细胞出现线粒体钙超载和ROS生成增加,进一步加剧线粒体呼吸功能障碍,是慢性心衰线粒体功能障碍的重要机制。

基于miR-135a/FOXO1/PINK1通路探讨柔肝化纤颗粒调控线粒体自噬抑制肝星状细胞活化的机制

目的基于miR-135a/FOXO1/PINK1通路探讨柔肝化纤颗粒通过调控线粒体自噬来抑制肝星状细胞活化与增殖的影响及其机制。方法HSC-T6分为空白组、H_(2)O_(2)组、miR-135a-NC组、miR-135a-mimic组、miR-135a-in-hibitor-NC+H 2 O2组、miR-135a-inhibitor+H_(2)O_(2)组、柔肝化纤颗粒含药血清对照组、H_(2)O_(2)+含药血清对照组、H_(2)O_(2)+含药血清组、H_(2)O_(2)+含药血清+miR-135a-NC组及H_(2)O_(2)+含药血清+miR-135a-mimic组。分别采用Real-time PCR、Western Blot、ELISA及流式细胞术检测miR-135a、FOXO1、PINK1、Parkin、LC3Ⅱ、Smad2、p-Smad2、转化生长因子-β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)、NF-κB p65、p-NF-κB p65、α-SMA、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、TNF-α表达及线粒体膜电位、活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成。结果给予H_(2)O_(2)及过表达miR-135a可显著上调HSC-T6 miR-135a、α-SMA、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、p-Smad2、TGF-β1、p-NF-κB p65、TNF-α表达及ROS生成(P<0.01);下调FOXO1、PINK1、Parkin、LC3Ⅱ表达与线粒体膜电位(P<0.01)。给予柔肝化纤颗粒及抑制miR-135a表达可显著下调HSC-T6 miR-135a、α-SMA、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、p-Smad2、TGF-β1、p-NF-κB p65、TNF-α表达及ROS生成(P<0.01);上调FOXO1、PINK1、Parkin、LC3Ⅱ表达与线粒体膜电位(P<0.01)。给予柔肝化纤颗粒同时过表达miR-135a可抑制柔肝化纤颗粒对HSC-T6的影响(P<0.01)。结论线粒体自噬可抑制HSC-T6活化,其机制与线粒体自噬抑制ROS生成,进而抑制TGF-β1/Smad2通路及炎症反应有关;柔肝化纤颗粒亦可抑制HSC-T6活化,其机制与柔肝化纤颗粒抑制miR-135a表达,活化FOXO1/PINK1通路,从而促进线粒体自噬有关。

精子线粒体膜电位作为综合评估男性生育能力指标的初探

目的本研究旨在探讨精子线粒体膜电位(MMP)与精液常规、精子形态学以及精子DNA碎片指数(DFI)之间的关联,以及MMP对于临床评估和预测男性生育能力的价值。方法选择2023年4—7月于江苏省中医院男科进行孕前优生检查、生育咨询以及不育症治疗的患者的精液标本为研究对象,按照世界卫生组织(WHO)第5版标准进行精液常规和精子形态学分析,并通过流式细胞术检测精子DFI和MMP。根据不同精液质量分为两组:精液质量各项指标均正常,即精液量>2 ml、pH值7.2~7.8、精子浓度≥15×106/ml,精子前向运动(PR)≥32%、精子形态正常率≥4%、DFI<30%为精液质量正常组(n=57);PR<32%、精子形态正常率<4%、DFI≥30%为精液质量异常组(n=67),比较两组精液质量各项参数;采用Spearman相关性分析,分析MMP与精子浓度、PR、精子形态正常率以及DFI之间的关系;绘制受试者工作特征曲线(ROC),分析MMP对于临床评估男性生育能力的价值。结果两组间平均年龄、精液量比较均无显著差异(P>0.05),精液质量正常组精子浓度、PR、精子形态正常率、MMP显著高于精液质量异常组(P<0.05),DFI显著低于精液质量异常组(P<0.05);Spearman相关性分析结果显示,MMP与精液量无明显相关性(r=-0.065,P=0.475),与精子浓度(r=0.396,P<0.001)、PR(r=0.471,P<0.001)、精子形态正常率(r=0.468,P<0.001)呈显著正相关,与DFI(r=-0.701,P<0.001)呈显著负相关;ROC分析结果显示,MMP对精液质量整体水平预测的ROC曲线下面积(AUC)为0.891,敏感度87.5%,特异性83.3%,截断值53.69%;MMP对精子浓度预测的AUC为0.787,敏感度82.0%,特异性69.2%,截断值43.97%;MMP对PR预测的AUC为0.741,敏感度65.7%,特异性84.2%,截断值56.33%;MMP对精子形态正常率预测的AUC为0.733,敏感度71.1%,特异性69.1%,截断值56.63%;MMP对DFI预测的AUC为0.809,敏感度89.5%,特异性72.1%,截断值54.78%。结论精子MMP与精子浓度、PR、精子形态正常率呈显著正相关,与DFI呈显著负相关。与各单项精液指标相比,MMP能更全面地反映精子能量代谢和凋亡,推荐将MMP 54%作为全面评估和预测男性生育能力的参考值下限。

基于线粒体COI序列片段研究华鳈不同地理群体及其他鳈属鱼类的遗传多样性

鳈属(Sarcocheilichthys)鱼类是东亚地区常见小型淡水鱼类,并具有一定的养殖开发潜力。深入了解鳈属鱼类的遗传结构及其地域变异,对科学制定保护计划和可持续利用野生资源具有重要意义。试验采用鳈属鱼类包括小鳈(S.parvus,XQ)20尾,江西鳈(S.kiangsiensis,JXQ)20尾,黑鳍鳈(S.nigripinnis,HQQ)20尾,东北鳈(S.lacustris,DBQ)24尾,华鳈(S.sinensis)淮河群体(HQ_(HH))20尾、闽江群体(HQ_(MJ))17尾、江西群体(HQ_(JX))15尾和建德群体(HQ_(JD))17尾,并对每个群体的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunitⅠ,COI)序列片段进行了测序和分析。试验结果表明,在获得的153个样本序列(668 bp)中,保守位点507个,变异位点154个,简约信息位点150个,碱基缺失或插入位点27个,平均转换与颠换比值为5.2。HQQ群体的单倍型多样性(Hd)最低(0.442),HQHH群体的Hd略高于HQQ群体(0.574),DBQ群体的Hd则稍高于HQHH群体(0.707),而XQ群体的Hd最高(0.963),HQMJ和HQJX群体的Hd则略低于XQ群体(0.860、0.848)。核苷酸多样变化趋势则与Hd结果类似。153尾个体定义了56种单倍型,各群体的单倍型网络中均存在各自群体的主要单倍型,如Hap_2、Hap_33和Hap_37等。基于遗传距离构建的UPGMA分子系统发育树、层次聚类树和NeighborNet分子系统发育网络表明,XQ、HQQ、JXQ和其他鳈属鱼类间遗传关系较远,而DBQ与HQHH群体间遗传关系较近。该研究利用COI序列片段评估了4个华鳈地理群体及其他4种鳈属鱼类的遗传多样性。研究结果将有助于了解华鳈不同地理群体及其他4种鳈属鱼类野生资源的遗传多样性现状,为今后华鳈以及其他4种鳈属鱼类种质资源保护及利用提供参考。

高脂饮食诱导肥胖大鼠生精障碍及睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能的改变

目的观察高脂饮食诱导肥胖对大鼠生精功能的影响及睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能改变,探讨肥胖致生精障碍的可能机制。方法将32只雄性SD大鼠随机分为对照组和模型组,对照组给予普通饮食,模型组给予高脂饲料喂养。20周模型复制成功后解剖,取附睾进行精子功能分析;血清酶联免疫吸附试验分析性激素水平变化;苏木精-伊红染色观察肝脏和睾丸组织病理改变;油红O染色观察肝脏和睾丸组织脂质沉积情况;免疫荧光染色法检测睾丸闭锁小带蛋白1(ZO-1)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)及线粒体融合蛋白2(Mfn2)的定位及表达;Western blotting检测睾丸组织GRP78、Mfn2蛋白相对表达量;透射电镜观察睾丸支持细胞紧密连接及线粒体和内质网结构改变。结果模型组体重较对照组重(P<0.05),雌二醇较对照组高(P<0.05),睾酮较对照组低(P<0.05)。两组孕酮、泌乳素、促黄体生成素、卵泡刺激素比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。模型组肝细胞脂肪变性明显,睾丸生精细胞排列稀疏,细胞变性,油红O染色均可见脂质沉积。对照组精子活力率高于模型组(P<0.05),畸形率低于模型组(P<0.05)。两组精子密度,直线速率和曲线速率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。模型组GRP78蛋白相对表达量较对照组高(P<0.05),Mfn2蛋白相对表达量较对照组低(P<0.05)。模型组睾丸支持细胞间紧密连接分离,紧密连接蛋白ZO-1表达较对照组减少;内质网和线粒体肿胀,呈空泡状,部分网膜断裂。结论高脂饮食诱导肥胖可引起大鼠生精障碍,其机制可能与睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能改变导致紧密连接损伤有关。

血府逐瘀合剂通过抑制自噬对冠心病大鼠血管重塑及心肌细胞线粒体的影响

目的探讨血府逐瘀合剂通过抑制自噬对冠心病大鼠血管重塑及心肌细胞线粒体的影响。方法清洁级SD雄性大鼠50只,随机分为健康组、模型组、中药低、中、高组(模型+血府逐瘀合剂低、中、高剂量),每组10只。苏木素-伊红(HE)与Masson染色观察心肌组织病理形态。TUNEL检测心肌细胞凋亡情况。免疫组化检测自噬微管相关蛋白轻链3抗体(LC3)Ⅱ。数彩图像显微分析系统测量冠状动脉壁厚度、管腔直径、管壁与管腔面积。动物线粒体呼吸链复合物活性定量测试试剂盒测定琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素氧化酶(CCO)活性。结果HE染色:健康组心肌细胞排列有序、结构清晰。模型组心肌细胞杂乱无章、形态模糊、伴有炎症细胞浸润;中药低、中、高组心肌组织形态有所改善,且以中药高组效果较为显著。Masson:健康组心肌组织排列规整;模型组心肌梗死区被大量胶原组织取代(蓝染区),心肌细胞排列混乱,结构模糊;各用药组心肌组织形态有所改善,且以中药高组效果较为显著。与健康组相比,模型组LC3Ⅱ蛋白表达、细胞凋亡、冠状动脉壁厚度、管壁厚度/管腔直径、管壁面积/管腔面积显著升高,SDH、CCO显著降低(P<0.05)。在经过血府逐瘀合剂干预后,LC3Ⅱ蛋白表达、细胞凋亡、冠状动脉壁厚度、管壁厚度/管腔直径、管壁面积/管腔面积显著降低,DH、CCO显著升高(P<0.05),且以高剂量最为显著。结论血府逐瘀合剂通过抑制自噬改善冠心病大鼠血管重塑并抑制心肌细胞线粒体凋亡。

回阳救急汤对慢性心力衰竭大鼠心肌细胞线粒体分裂/融合与凋亡影响的研究

目的:观察回阳救急汤(HYJJ)对慢性心力衰竭(CHF)大鼠心肌细胞线粒体分裂/融合与凋亡的影响。方法:24只大鼠随机分为空白组、模型组、回阳救急汤组和地高辛组,每组6只。大鼠腹腔注射盐酸阿霉素(ADMh, 1.5 mg/kg)建立CHF模型,每周2次,连续4周。建模成功后,将大鼠分为模型组、回阳救急汤组(给予回阳救急汤7.25 g/kg)和地高辛组(给予地高辛0.027 mg/kg);回阳救急汤组和地高辛组给予相应剂量药物灌胃,每日1次,连续2周;空白组和模型组给予等量生理盐水。ELISA法检测血清CK-MB、cTNⅠ、NT-proBNP水平;Tunel染色检测大鼠心肌组织细胞凋亡;免疫荧光双染Tom20和Drp1观察心肌细胞线粒体分裂;Western blot法检测大鼠Cleaved Caspase-3、Drp1、Fis1、Mfn1、OPA1蛋白表达水平;透射电镜观察大鼠心肌细胞线粒体结构。结果:与空白组相比,回阳救急汤组大鼠心肌细胞基本正常,未见明显病理变化;部分线粒体有轻度肿胀,可见少量自噬。与空白组相比,模型组大鼠cTNⅠ和NT-proBNP水平、心肌细胞凋亡率、Cleaved Caspase-3水平、Drp1、Tom20水平、Drp1、Fis1蛋白表达水平升高(P<0.01);Mfn1、OPA1蛋白表达水平降低(P<0.01)。与模型组相比,回阳救急汤组、地高辛组大鼠血清中cTNⅠ和NT-proBNP水平、心肌细胞凋亡率、Cleaved Caspase-3蛋白水平、Drp1、Tom20蛋白表达水平、Drp1、Fis1蛋白表达水平降低(P<0.05,P<0.01);Mfn1、OPA1蛋白表达水平升高(P<0.01)。结论:回阳救急汤抑制慢性心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡,减缓心肌细胞线粒体分裂,促进线粒体融合。

过表达NRF1减轻阿尔茨海默病模型小鼠的线粒体和认知功能障碍

目的探讨核呼吸因子1(NRF1)对阿尔茨海默病疾病(AD)模型小鼠线粒体及和认知功能障碍的影响。方法以5×FAD小鼠作为AD模型小鼠,并用脑立体定位注射稀疏标记的过表达NRF1的AAV病毒(AAV-NRF1)。Western blot法测定海马中NRF1的表达;用透射电镜观察海马中线粒体形态;用激光共聚焦显微镜观察CA1区稀疏标记神经元的树突棘并计数;Morris水迷宫实验评估小鼠认知和记忆功能;电生理法检测突触效能的长时程增强效应(LTP)。结果脑立体注射AAV-NRF1后,海马中NRF1表达升高(P<0.001),海马神经元中线粒体形态明显改善,小鼠的认知和记忆功能提高(P<0.01),海马CA1区神经元的树突棘密度增加(P<0.001)并产生持久稳定的LTP且fEPSP斜率增高(P<0.01)。结论在5×FAD小鼠AD模型中,NRF1过表达触发了线粒体功能障碍的修复,并改善了突触可塑性,推测这些改变参与到了过表达NRF1对AD认知功能障碍改善的治疗效果中。

电针气海、中极、关元穴改善压力性尿失禁尿道括约肌线粒体损伤机制研究

目的:观察电针对压力性尿失禁(SUI)环境下尿控的影响,并基于线粒体动力学探讨相关作用机制。方法:对SD大鼠进行随机分组,空白组未采取任何处理,假手术组完成手术解剖未干预,模型组行双侧卵巢切除+阴道扩张,假针组予非穴位电针,电针组进行穴位电针。尿动力学仪测量各组大鼠的最大膀胱容量(MBC)和腹腔漏尿点压力(ALPP)和漏尿点压力(LPP);HE染色观察尿道括约肌肌纤维形态改变;ELISA试剂盒检测线粒体膜电位、ATP和氧化应激相关指标;电镜观察尿道括约肌线粒体形态;Western blot检测尿道括约肌线粒体动力学相关因子线粒体融合素1(Mfn1)、Mfn2、线粒体动力相关蛋白1(Drp1)、线粒体分裂因子(MFF)、沉默信息调节因子1(SIRT1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)蛋白表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠尿控指标MBC、ALPP和LPP显著降低(均P<0.05),尿道括约肌纤维断裂、排列紊乱,线粒体明显肿胀,嵴增宽;线粒体膜电位、ATP、琥珀酸脱氢酶(SDH)和超氧化物歧化酶(SOD)水平显著降低(均P<0.05),丙二醛(MDA)水平显著升高(P<0.05);SIRT1、PGC-1α、Mfn1和Mfn2蛋白表达显著降低(均P<0.05),Drp1和MFF蛋白表达显著升高(均P<0.05)。与假针组比较,电针组大鼠的MBC、ALPP和LPP显著升高(均P<0.05),尿道括约肌纤维断裂、排列紊乱及线粒体的肿胀、嵴增宽情况显著改善;线粒体膜电位和ATP水平以及SDH和SOD活性显著升高(均P<0.05),MDA水平显著降低(P<0.05);SIRT1、PGC-1α、Mfn1、Mfn2蛋白表达显著升高(均P<0.05),Drp1和MFF蛋白表达显著降低(均P<0.05)。结论:电针可通过调控线粒体动力学改善SUI环境下尿道括约肌肌纤维形态和线粒体形态及功能障碍。

RAB7/mTOR/TFEB信号通路在心肌细胞线粒体自噬中的作用及机制研究

目的:分析RAB7/mTOR/TFEB信号通路在心肌细胞线粒体自噬中的作用及其机制。方法:建立并培养稳定转染的RAB7过表达和阴性对照腺病毒,分别命名为对照组和过表达RAB7组。流式细胞术检测细胞ROS水平和细胞凋亡率,溶酶体和线粒体的相互作用通过共定位的荧光成像显示,应用蛋白印迹测定RAB7、mTOR、TFEB、LC3B-II、CaMKIIδ和P62表达水平。结果:与对照组相比,过表达RAB7组mTOR表达升高,TFEB表达降低,ROS水平升高,细胞凋亡率增加,溶酶体和线粒体之间的相互作用显著增加。线粒体自噬相关的LC3B-II、CaMKII δ和P62蛋白表达升高(P<0.01)。结论:过表达RAB7可以通过mTOR/TFEB信号通路,增加ROS释放、细胞凋亡和线粒体自噬蛋白表达而促进心肌细胞线粒体自噬激活。

新加苁蓉菟丝汤通过线粒体自噬途径促卵泡发育的分子机制

基于液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)技术、网络药理学和动物实验探讨新加苁蓉菟丝汤(XJCRTST)通过颗粒细胞线粒体自噬途径促卵泡发育的分子生物学机制。通过LC-MS和网络药理学筛选出XJCRTST的主要成分、其治疗卵巢功能减退疾病靶点及通路。选取雌性SD大鼠分为模型组,西药组,XJCRTST高、中、低剂量组共5组。HE染色观测卵巢形态学变化;透射电镜观察卵巢颗粒细胞中线粒体结构形态及线粒体自噬体。结果表明,LC-MS技术鉴定出XJCRTST化合物共252个,其治疗卵巢功能减退类疾病潜在作用靶点42个,GO功能富集过程中主要涉及BP(1168项)、CC(45项)和MF(59项),KEGG通路富集显示参与的通路有AGE-RAGE、Prolactin及TNF信号通路等,Mitophagy-animal过程中共富集了3个靶基因:Parkin/PINK1、HIF1A、MAPK8。动物实验表明,中药治疗组大鼠卵泡数量增多,闭锁卵泡减少。电镜观察中发现中药组线粒体肿胀减轻、线粒体自噬情况减少。综上得出XJCRTST治疗卵巢功能减退可能通过调节卵巢颗粒细胞中线粒体功能和线粒体自噬相关通路发挥其治疗作用。

线粒体功能障碍与衰老相互影响的研究进展

线粒体是生物能量和代谢中枢,并广泛参与多种生物过程,具有复杂的适应机制,可以维持线粒体正常形态和功能,以应对线粒体损伤和衰老等因素对其的影响。线粒体功能障碍被认为是衰老的标志之一,并与许多增龄性疾病相关,近几年有关线粒体功能障碍的机制有较多重大发现。本文系统讨论了近几年有关线粒体在衰老进程中的自我保护和功能障碍发生机制的新发现,以及线粒体功能障碍对衰老的影响,并强调了线粒体功能障碍作为抗衰老和干预的潜力,将其作为新的、有效的衰老抑制靶点。

去氢骆驼蓬碱诱发PC12细胞凋亡时对线粒体融合分裂的影响

目的探讨去氢骆驼蓬碱(HM)对PC12细胞线粒体功能损伤和线粒体融合分裂相关蛋白表达水平的影响。方法PC12细胞分为细胞对照组、HM组、线粒体分裂抑制剂Mdivi-1组、HM+Mdivi-1组、线粒体裂变激动剂WY14643组、HM+WY14643组,药物浓度均为1、10、25、50、100μmol·L^(-1),处理24 h,噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活率,显微镜观察细胞形态;MitoTracker Red探针染色观察线粒体形态和纵横轴长度比值,JC-1染色检测线粒体膜电位,试剂盒检测ROS、ATP水平和乳酸脱氢酶(LDH)活性,免疫荧光染色法和Western blotting检测胱天蛋白酶3(caspase-3)、促凋亡蛋白(Bax)、细胞色素C(cyt-c)和线粒体融合蛋白(Mfn2)、线粒体分裂蛋白(Drp-1)的表达水平;电穿孔法转染Drp1的干扰序列,筛选转染效果好的siRNA序列,协同药物干预,通过荧光法、MTT法、免疫印迹法检测相关指标。结果MTT结果显示,与细胞对照组比较,HM组、Mdivi-1组、HM+Mdivi-1组、WY14643组和HM+WY14643组存活率显著下降(P<0.01),EC 50分别为(11.48±2.32)、(12.35±1.67)、(14.88±2.07)、(39.14±3.25)、(20.09±1.97)μmol·L^(-1),依此后续实验选择20μmol·L^(-1)浓度的HM、Mdivi-1和HM+Mdivi-1作为构建PC12细胞模型的工作浓度;显微镜和MitoTracker Red探针染色观察发现,药物组细胞密度呈不同程度减少,树枝状突起减少变圆;线粒体形态趋向圆形,纵横轴长度比值分别为细胞对照组(3.33±0.72)、HM组(2.19±0.58)、Mdivi-1组(2.45±0.44)、HM+Mdivi-1组(1.43±0.62)。JC-1染色检测结果显示,与细胞对照组相比,HM组线粒体模电位显著下降(P<0.01);ROS显著升高(P<0.01)、ATP水平下降(P<0.01),LDH酶活性上升(P<0.01);免疫荧光染色法和Western blotting结果显示,与细胞对照组比较,HM组促凋亡蛋白Bax、细胞色素C、胱天蛋白酶3表达水平均显著上升(均P<0.01);与细胞对照组比较,HM组细胞线粒体分裂相关蛋白Drp1表达水平显著上升(P<0.01),而线粒体融合相关蛋白Mfn2的表达水平显著下降(P<0.01);特异性干扰Drp1并协同HM干预后,各干扰组较各单独药物干预组PC12细胞存活率下降,Drp1和Mfn2表达下调,均差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论HM可通过ROS累积降低PC12细胞膜电位及ATP,进而激活caspase-3凋亡途径促使细胞凋亡,线粒体融合分裂可能参与HM造成PC12细胞的损伤,启动细胞线粒体途径凋亡。

基于线粒体COⅠ基因序列的梭鲈野生群体遗传结构

为了解梭鲈种群的遗传结构,实验利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因部分序列分析了中国6个和中亚2个群体的遗传差异,并与欧洲群体的单倍型序列进行了比较。结果在640 bp的COⅠ基因序列中检测到5个变异位点,定义了7种单倍型,发现Hap1为8个梭鲈群体的共享单倍型,且与欧洲群体的HapA相同,在中国群体所占比例(93.36%)高于中亚群体(72.58%)和欧洲群体(53.85%);Hap2和Hap3是中国群体的特异单倍型,而Hap4~Hap7为中亚群体的特异单倍型。单倍型序列的聚类图和网络图均显示Hap1/A为梭鲈群体的原始单倍型,中国和中亚群体的特异单倍型相对于原始单倍型仅有1~2个位点的变异,属于Hap1/A的亚型,与欧洲群体的特异单倍型具有较大的差异。每个群体检测到1~4种单倍型,斋桑湖(ZS)群体单倍型最多,而中国的腾格里湖(NX)、兴凯湖(XK)和鸭绿江(YJ)群体仅有1个单倍型(Hap1);塔什干(TS)群体的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)最高(Hd=0.514±0.069;π=0.00079±0.00011),其次是ZS群体,而中国梭鲈群体的多样性参数较低。AMOVA分析结果显示,梭鲈群体间遗传变异占20.74%,群体间遗传分化程度较高(0.15≤F_(st)=0.20736<0.25),TS群体与ZS群体和中国群体间的遗传分化极大(F_(st)>0.25),中国群体中仅黑河(HH)群体与其他群体的遗传分化较大,而中国其他5个群体间无遗传分化。基于群体间遗传距离的系统进化树显示,来自中国的6个梭鲈群体与哈萨克斯坦的ZS群体聚为一支,而乌兹别克斯坦的TS群体独立为一支。研究结果为梭鲈群体的繁殖及放流管理提供了参考。

依布硒啉对心血管线粒体保护研究进展

心血管疾病(CVD)具有高患病率、高病死率等特点,对人类健康造成严重威胁。自19世纪发现线粒体异常会导致心血管严重受损,临床数据证实对线粒体靶向治疗可显著降低心血管受损,然而当前通过临床试验的线粒体靶向药物寥寥无几。因此寻找新型线粒体靶向药物迫在眉睫。有机硒化合物依布硒啉(EbSe)具有多种药理活性,其作用靶点主要位于线粒体上。研究表明EbSe具有抗炎、抗脑卒中、心血管保护等作用,尤其对心血管保护具有可观的应用前景。本综述主要阐述EbSe对心血管系统线粒体保护作用的研究进展,以期为CVD治疗提供新思路。

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。

低温对民猪骨骼肌线粒体能量代谢基因的影响

为了探究低温环境下民猪肌肉组织内与线粒体能量代谢相关基因的变化情况,以解析民猪抗寒特性的遗传机制。将9头体质量相近的母猪随机分成3组,每组3头,在冬季将其中2组置于室外半敞篷舍内饲养,分别处理3 d(急性低温处理组)和58 d(慢性低温处理组),1组置于常规舍内饲养,作为对照组。以背肌为试验材料,采用PCR array方法,对90个与线粒体能量代谢相关基因的表达水平进行检测。结果表明,与对照组相比,急性低温处理组基因的表达水平差异不显著,但慢性低温处理显著改变 ATP5H、 ATP5L、 ATP6V1G3、 COX5A、 COX7A2、 COX7A2L、 NDUFS4、 SDHB、 UQCRQ和 GADD45B基因的表达水平,尤其是 GADD45B,达到了极显著水平(P<0.01),这些基因均为编码OXPHOS系统亚基基因,推测慢性低温诱导了背肌ATP的生成。对 GADD45B基因进一步分析发现,该基因在哺乳动物中高度保守,基本符合分子进化规律,表达具有明显的组织特异性。急性低温处理对民猪背肌内ATP的生成影响不显著,但慢性低温处理诱导ATP的生成,以维持体温恒定。

线粒体质量控制与心房颤动

线粒体是调节细胞能量代谢和信号转导的重要因子,心房颤动(AF)的病理生理过程与线粒体功能有关。线粒体质量控制是维持线粒体形态结构和生理功能的基础。该文介绍线粒体质量控制的不同类型与AF的关系,旨在为AF分子机制的研究及线粒体靶向治疗提供依据。