线粒体分布和形态调节因子1的泛癌症分析

目的分析线粒体分布和形态调节因子1(MSTO1)在多种肿瘤中的表达、预后及作用机制。方法利用癌症基因组图谱计划(TCGA)门户网站UALCAN泛癌症分析MSTO1的表达变化及其与预后的关系;用LinkedOmics网站和DAVID 6.8网站进行基因本体(GO)和KEGG信号通路分析。结果在膀胱尿路上皮癌、结肠癌、肝脏肝细胞癌、肺腺癌、直肠腺癌和胃腺癌中MSTO1基因表达较各自正常组织显著上调(P<0.01);MSTO1高表达利于卵巢癌和肾上腺皮质瘤预后(P<0.05);MSTO1高表达不利于肾透明细胞瘤、肝脏肝细胞癌、脑低级神经胶质瘤和黑色素瘤的预后(P<0.05)。基因本体(GO)和KEGG信号通路分析发现MSTO1共表达蛋白主要定位于细胞质和细胞核等,主要参与细胞分裂及细胞周期调控等过程,功能包括结合蛋白质、多聚腺苷酸RNA、ATP、核糖体等。结论MSTO1有可能成为预测肿瘤预后的潜在标志物,为肿瘤生物学研究提供了一个新的思路。

沉默信息调节因子2相关酶1通过PINK1-Parkin线粒体自噬减轻创伤性脑损伤研究

目的探讨沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)通过PINK1-Parkin线粒体自噬发挥在创伤性脑损伤(TBI)中的神经保护作用及机制。方法第一阶段实验,小鼠随机分为4组:空白组(野生型小鼠建立假模型后接受溶剂处理)、对照组(野生型小鼠建立假模型后接受20 mg/kg SRT1720处理)、模型组(野生型小鼠建立TBI模型后接受溶剂处理)、治疗组(野生型小鼠建立TBI模型后接受SRT1720处理)。第二阶段实验小鼠随机分为5组:空白组(野生型小鼠建立假模型后接受溶剂处理)、对照组(Parkin-/-小鼠建立假模型后接受溶剂处理)、模型组(野生型小鼠建立TBI模型后接受溶剂处理)、治疗组(野生型小鼠建立TBI模型后接受SRT1720处理)、敲除组(Parkin-/-小鼠建立TBI模型后接受SRT1720处理)。采用控制性皮层损伤法建立小鼠TBI模型。比较PINK1、Parkin、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达、脑水肿、神经功能及神经细胞凋亡情况。结果第一阶段,与空白组比较,模型组小鼠皮质组织中PINK1及线粒体Parkin表达显著增加,细胞质Parkin表达显著下降;与模型组比较,治疗组小鼠皮质组织中PINK1及线粒体Parkin表达显著增加,细胞质Parkin表达显著下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。第二阶段实验,与空白组比较,模型组小鼠神经细胞凋亡率及Bax表达显著增加,Bcl-2表达显著下降;与模型组比较,治疗组小鼠神经细胞凋亡率及Bax表达显著下降,Bcl-2表达显著增加;与治疗组比较,敲除组小鼠神经细胞凋亡率及Bax表达显著增加,Bcl-2表达显著下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。与空白组比较,模型组小鼠脑水肿及神经功能缺损评分(mNSS)显著增加;与模型组比较,治疗组小鼠脑水肿及mNSS评分显著下降;与治疗组比较,敲除组鼠脑水肿及mNSS评分显著增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论SIRT1通过上调PINK1-Parkin线粒体自噬减轻TBI小鼠神经细胞凋亡,并改善神经功能障碍。

运动诱导骨骼肌线粒体生成中沉默信息调节因子1的作用

背景:沉默信息调节因子 1 是新近受到体育科学领域关注的能量代谢调节因子,在运动骨骼肌线粒体生成中与其他信号分子一起发挥作用。目的:综述沉默信息调节因子 1 在运动诱导骨骼肌线粒体生物合成中的作用及机制。方法:应用计算机检索 PubMed 和 Highwire 数据库 2000 年 1 月至 2013 年 1 月有关运动、沉默信息调节因子 1、骨骼肌线粒体生物合成的文献,检索词为 SIRT1,AMPK,PGC-1α,mitochondrial biogenesis,skeletalmuscle, exercise,限定文章语言为 English。对资料进行初审,选取沉默信息调节因子 1 与运动诱导骨骼肌线粒体生物合成有关的文献,排除重复研究。结果与结论:共收集相关文献 165 篇,排除重复研究,纳入 62 篇。沉默信息调节因子 1 作为一种 NAD+依赖的去乙酰化酶,在运动中被激活,通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子表达而诱导骨骼肌线粒体生物合成,其分子机制涉及一磷酸腺苷激活的蛋白激酶、低氧诱导因子 2α等信号分子。但近年来的一些研究对沉默信息调节因子 1 在骨骼肌线粒体生物合成中的作用提出了质疑,认为其并非为运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成所必需。沉默信息调节因子 1 在运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成中发挥重要调控作用,但采用蛋白和活性等不同检测方法,在实验结果上可能会造成较大差异。

褪黑素通过沉默信息调节因子1减轻线粒体氧化应激对脑缺血-再灌注小鼠的作用

目的探讨褪黑素通过沉默信息调节因子1(SIRT1)减轻线粒体氧化应激机制对脑缺血-再灌注(IR)小鼠的作用。方法通过线栓法建立小鼠短暂性大脑中动脉阻塞(MCAO)IR模型,对190只小鼠经腹腔注射褪黑素和侧脑室注射SIRT1抑制剂EX527,剔除死亡小鼠30只,按随机数字表法分为IR组、褪黑素组、褪黑素+EX527组、EX527组各40只,通过2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定脑梗死体积、干湿比重法测定脑水肿并进行神经功能缺损评分。通过Western blot检测线粒体和胞质SIRT1、Ac-P53、Ac-核因子κB(Ac-NF-κB)、BCL2、BAX蛋白以及细胞色素C蛋白表达。多组间比较采用单因素方差分析。结果 (1)4组间脑梗死体积、神经功能障碍评分和脑水肿的差异均有统计学意义(F值分别为16.452、23.622和18.786,均P<0.05)。4组SITR1、Ac-P53、Ac-NF-κB、BCL2、BAX表达差异均有统计学意义(F值分别为2 348.158、1 434.841、7 042.563、14 627.128和691.475,均P<0.05)。4组小鼠线粒体膜电位、线粒体活性氧和复合体Ⅰ活性差异有统计学意义(F值分别为28.454、33.728和29.716,均P<0.05)。(2)与IR组相比,褪黑素组的脑梗死体积缩小(32±5)mm^3比(57±5)mm^3,P<0.05);神经功能障碍评分降低(2.4±0.3比3.5±0.3,P<0.05);脑水肿减轻(80.2±0.9)%比(83.9±1.2)%,P<0.05);SIRT1和抗凋亡蛋白BCL2的表达增加(P<0.05);促凋亡蛋白BAX和Ac-P53、Ac-NF-κB的表达减少(P<0.05);线粒体膜电位、线粒体复合体Ⅰ活性和细胞色素C水平提高(P<0.05);胞质活性氧产物和细胞色素C水平降低(P<0.05)。(3)与褪黑素组相比,褪黑素+EX527组的脑梗死体积增大[(42±5)mm^3比(32±5)mm^3,P<0.05];神经功能障碍评分增高(3.2±0.3比2.4±0.3,P<0.05);脑水肿加重[(83.4±0.8)%比(80.2±0.9)%,P<0.05];SIRT1和抗凋亡蛋白BCL2的表达减少(P<0.05);促凋亡蛋白BAX和Ac-P53、Ac-NF-κB的表达增加(P<0.05);线粒体膜电位、线粒体复合体Ⅰ活性和细胞色素C水平降低(P<0.05);胞质活性氧产物和胞质细胞色素C水平提高(P<0.05)。结论在缺血性卒中模型小鼠中,褪黑素通过激活SIRT1信号通路,减轻线粒体氧化应激损伤和细胞死亡,从而发挥脑保护作用。

活性氧簇/沉默信息调节因子1在高氧致支气管上皮细胞损伤中的作用

目的探讨活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)/沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)对高氧致BEAS-2B细胞线粒体损伤的影响。方法实验分为三部分:(1)细胞分为高氧0 h(H0)组、H6组、H12组、H24组、H48组。(2)细胞分为对照组、H48组、高氧48 h+SIRT1抑制剂(H48+EX 527)组和高氧48 h+SIRT1激动剂(H48+SRT1720)组。(3)细胞分为对照组、高氧48 h+乙酰半胱氨酸(H48+NAC)组和H48组。采用活性氧试剂盒检测ROS水平,Western blot法检测SIRT1和线粒体相关蛋白表达水平,免疫荧光染色法检测线粒体相关蛋白表达,透射电镜检测线粒体形态。结果(1)与H0组相比,H6组、H12组、H24组和H48组ROS荧光强度增加(P<0.05),H48组SIRT1和线粒体相关蛋白表达水平降低(P<0.05),H24组和H48组线粒体相关蛋白荧光强度降低(P<0.05)。(2)与H48组相比,H48+SRT1720组线粒体相关蛋白表达水平升高,线粒体平均长宽比增加(P<0.05);H48+EX 527组线粒体平均面积减少(P<0.05)。(3)与H48组相比,H48+NAC组ROS荧光强度降低,SIRT1和线粒体相关蛋白表达水平升高,线粒体平均面积和平均长宽比增加(P<0.05)。结论ROS/SIRT1轴参与了高氧诱导的BEAS-2B细胞线粒体损伤。

基于TCGA泛癌症分析线粒体裂变调节因子1的表达和预后意义

目的:基于TCGA泛癌症分析线粒体裂变调节因子1(mitochondrial fission regulator 1,MTFR1)的表达、预后意义及作用机制。方法:应用TCGA门户网站UALCAN泛癌症分析MTFR1的表达变化及预后关系;通过蛋白质相互作用平台STRING下载与MTFR1相互作用的蛋白质谱,经DAVID 6.8进行基因本体(GO)和KEGG信号通路分析。结果:UALCAN分析表明MTFR1在乳腺癌、肺鳞状细胞癌、头颈部鳞状细胞癌和食管癌中高表达(P<0.001),而在肾透明细胞癌和甲状腺癌中低表达(P<0.001)。MTFR1表达不利于乳腺癌、肺鳞状细胞癌和甲状腺癌的预后(P=0.014、P=0.022、P=0.0013),而利于肾透明细胞癌的预后(P=0.0053)。DAVID 6.8分析表明MTFR1相互作用蛋白主要定位于细胞膜;参与蛋白水解、线粒体靶向蛋白、蛋白质靶向内质网、信号肽处理过程;主要结合金属离子,具有金属肽酶、丝氨酸型肽酶和丝氨酸型内切酶活性等功能;参与的信号通路主要包括肾素-血管紧张素系统和谷胱甘肽代谢等。结论:MTFR1在乳腺癌、肺鳞状细胞癌、头颈部鳞状细胞癌和食管癌中高表达,而在肾透明细胞癌和甲状腺癌中低表达。MTFR1表达不利于乳腺癌、肺鳞状细胞癌和甲状腺癌的预后,而利于肾透明细胞癌的预后,可作为上述肿瘤预后的潜在标志物。

基于高通量数据分析线粒体裂变调节因子1在乳腺癌组织中的表达及其临床意义

目的:探讨线粒体裂变调节因子1(mitochondrial fission regulator 1,MTFR1)在乳腺癌组织中的表达及临床意义。方法:应用TCGA门户网站cBioPortal分析浸润性乳腺癌组织中MTFR1基因突变、拷贝数变化、mRNA表达变化以及mRNA差异表达与预后的关系;应用UALCAN分析浸润性乳腺癌与正常组织中MTFR1的表达差异;应用LinkedOmics分析浸润性乳腺癌中MTFR1基因表达与临床指标的相关性,基因拷贝数和甲基化水平变化对MTFR1表达的影响。结果:cBioPortal分析表明32%(345/1 093)浸润性乳腺癌样本发生MTFR1基因改变,包括突变、拷贝数变化和mRNA水平变化,其中MTFR1 mRNA水平上调超过阈值(EXP≥2)比例为29%(319/1 093),且MTFR1高表达不利于患者预后(P<0.01);UALCAN分析表明浸润性乳腺癌中MTFR1 mRNA水平显著高于正常组织(P<0.01);LinkedOmics分析表明浸润性乳腺癌中MTFR1 mRNA水平分别受到人表皮生长因子受体2、雌激素受体、病理分期、PAM50分期、组织学类型及种族的显著影响(P<0.01)。最后,MTFR1 mRNA水平与其基因拷贝数变化正相关(P<0.01,相关系数为0.699 4),而与其DNA甲基化水平负相关(P <0. 01,相关系数为-0. 342 9)。结论:MTFR1在乳腺癌组织中高表达,且不利于乳腺癌患者预后,可作为乳腺癌患者预后的潜在标志物。

线粒体钙单向转运体调节因子1对人卵巢癌细胞株HO8910、SKOV3生物学行为的影响

目的探究线粒体钙单向转运体调节因子1(MCUR1)对卵巢癌细胞株HO8910、SKOV3生物学行为的影响。方法将人卵巢癌细胞株HO8910、SKOV3分为四组,一组为空细胞组,其余三组分别转染siRNA干扰序列,检测四组的MCUR1表达水平。选取MCUR1表达水平最低的一组和最高的一组进行后续实验。分析干扰MCUR1对细胞增殖能力、细胞凋亡能力及相关蛋白表达的影响。结果两种细胞株中,MCUR1均在siRNA-2组中表达水平最低。HO8910-siRNA组、SKOV3-siRNA组细胞增殖能力与对应NC组无明显差异(P>0.05)。HO8910-siRNA组的细胞凋亡比例为19.99%,高于HO8910-NC组的7.55%,差异具有统计学意义(P<0.05);SKOV3-siRNA组的细胞凋亡比例为21.49%,高于SKOV3-NC组的5.77%,差异具有统计学意义(P<0.05)。蛋白质免疫印迹(WB)实验结果显示,HO8910-siRNA组、SKOV3-siRNA组的P53表达水平高于对应NC组,差异具有统计学意义(P<0.0001)。结论MCUR1可能通过调控P53通路调控细胞凋亡,有望成为卵巢癌诊断和治疗的新靶点。

过氧化物酶体增生激活受体的共刺激因子-1α调节机制的研究进展

多种疾病可伴随着线粒体的功能障碍,引起细胞的能量衰竭,而过氧化物酶体增生激活受体的共刺激因子-1α(PGC-1α)作为核转录共刺激因子在氧化代谢及线粒体的生物合成中发挥非常重要的作用。PGC-1α的调节非常广泛而复杂,深入探索其调节机制有利于进一步认识各种疾病引起的PGC-1α的分子水平及相关信号传导的变化,本文就其正负性调节的研究进展做一综述。

白藜芦醇通过SIRT1/PGC-1α影响牛肌管细胞线粒体生物发生和肌纤维类型转化

以牛肌管细胞为研究对象,通过添加白藜芦醇探究其对牛肌管细胞肌纤维类型转化的影响及其作用机制。通过噻唑蓝法和比色法对细胞活力和相关代谢酶活力进行测定,对成肌调节因子、肌球蛋白重链(myosin heavy chains,MyHCs)以及线粒体生物发生相关分子的基因和蛋白表达量进行测定。结果表明,白藜芦醇处理显著提高了Myf5、Myf6、MyoG和MyoD的基因表达水平(P<0.05),促进了牛肌管细胞分化。白藜芦醇处理显著提高了慢肌纤维蛋白(slow MyHC)的表达,降低了快肌纤维蛋白(fast MyHC)表达,同时上调了MyHC I和MyHC IIa基因表达水平,下调了MyHC IIx和MyHC IIb基因表达水平(P<0.05)。白藜芦醇还能显著提高牛肌管细胞中的琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性,降低乳酸脱氢酶活性(P<0.05),此外,白藜芦醇显著提高了沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1α,PGC-1α)、核呼吸因子(nucleus respiratory factors,NRF)-1、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)的基因和蛋白表达水平(P<0.05)。添加SIRT1抑制剂6-氯-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-甲酰胺(1H-carbazole-1-carboxam,EX527)后,显著削弱了白藜芦醇诱导的肌纤维类型转化(P<0.05),白藜芦醇对SIRT1、PGC-1α、NRF-1和TFAM的基因和蛋白表达的促进作用被EX527显著削弱(P<0.05)。综上所述,白藜芦醇通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路促进线粒体生物发生,进而促进牛肌管肌纤维类型的转化。

自噬/苄氯素1调节因子1在自噬与凋亡中作用的研究进展

细胞凋亡(Ⅰ型程序性死亡)和自噬性细胞死亡(Ⅱ型程序性死亡)这2种细胞死亡方式可通过一些蛋白的相互作用而介导形成平衡对立状态。一方面,细胞凋亡由胱天蛋白酶(caspase,CASP)依赖性通路经内源性、外源性或内质网应激诱导途径予以控制,而死亡信号则可经这3种途径介导受损或感染细胞的清除[1-2]。另一方面,细胞自噬由被称为货物受体或自噬受体的特定分子调控,并通过此类受体与特定底物相互作用,介导自噬体形成。

白藜芦醇通过调节沉默信息调节因子1通路改善大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的:研究白藜芦醇(Res)对心肌缺血再灌注(MI/R)大鼠的改善作用,并初步探讨其通过调控沉默信息调节因子1(Sirt1)信号通路的作用机制。方法:将60只大鼠按照随机数字表法随机分为假手术组、心肌缺血再灌注模型组(MI/R组)、白藜芦醇组(Res组)和Sirt1抑制剂EX527组(EX527组),每组15只。检测各组大鼠心功能指标,酶联免疫吸附试验法检测肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平,采用比色法检测髓过氧化物酶(MPO)活力;蛋白质印迹法检测Sirt1和核因子κB蛋白表达水平。大鼠心肌细胞H9c2分为5组:对照组、缺氧/复氧组、Res组(缺氧/复氧+20 mmol/L Res处理)和EX527组(缺氧/复氧+1μmol/L EX527处理)。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组细胞活力,Rhod-2 AM标记法检测线粒体钙离子浓度,钙黄绿素AM标记法检测线粒体通透性转换孔开放程度。结果:与MI/R组比较,Res组大鼠的左心室舒张末期压(LVEDP)、心肌损伤标志物、心肌梗死面积、炎症反应、核因子κB水平、MPO活力均明显降低(P<0.05),左心室收缩压(LVSP)、+dp/dtmm、-dp/dtmm和Sirt1水平均明显升高(P<0.05),而Sirt1抑制剂EX527可逆转Res对MI/R大鼠的改善作用(P<0.05)。与缺氧/复氧组比较,Res组的细胞活力和钙黄绿素相对荧光强度明显升高,而Rhod-2相对荧光强度明显下降(P<0.05)。与Res组比较,EX527组的细胞活力和钙黄绿素相对荧光强度明显下降,而Rhod-2相对荧光强度明显升高(P<0.05)。结论:白藜芦醇可明显改善大鼠心肌缺血再灌注损伤,并抑制缺氧/复氧诱导的心肌细胞线粒体钙超载和线粒体通透性转换孔过度开放。其机制可能与调控Sirt1信号通路有关。

淡水和半咸水条件下中华鲟幼鱼鳃上皮泌氯细胞的形态特征与数量分布

为了探讨中华鲟幼鱼进入长江口半咸水环境后,渗透压适应调节过程中鳃上皮泌氯细胞的适应性变化,将幼鱼在淡水(盐度0)和半咸水(盐度15)两种条件下驯养60 d,利用光镜和扫描电镜技术对比分析鳃上皮泌氯细胞的形态、分布与数量特征。结果表明:幼鱼鳃上皮泌氯细胞主要集中分布于鳃小片基部和鳃小片之间的鳃丝上,细胞略呈椭圆形。半咸水条件下,幼鱼鳃丝上皮泌氯细胞数量和大小显著增加,鳃小片上皮泌氯细胞数量则未发生改变,但细胞大小显著增加;而鳃丝和鳃小片上皮泌氯细胞的形态在淡水和半咸水中均未发生显著变化。扫描电镜观察发现,鳃丝上皮泌氯细胞顶膜开口的形态分为3种类型:Ⅰ型,突起型;Ⅱ型,凹陷型;Ⅲ型,深洞型。淡水条件下,顶膜开口形态多为Ⅰ型和Ⅱ型,未发现Ⅲ型存在;而半咸水条件下,顶膜开口形态以Ⅲ型为主,Ⅰ型与Ⅱ型也有少量分布。

高糖培养对大鼠肾小管上皮细胞中SIRT1和PGC-1α水平及线粒体功能的影响

目的 探讨高糖培养肾小管上皮细胞中沉默配对型信息调节因子2同源物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)表达水平及线粒体功能的影响。方法 取对数生长期的大鼠近端肾小管上皮细胞(NRK52E细胞)设立对照组(正常血糖水平,NG组)和高糖组(HG组),培养48 h后,采用流式细胞仪检测线粒体活性氧(ROS)水平和线粒体膜电位(ΔΨm),采用紫外分光光度法检测线粒体腺嘌呤核苷三磷酸(ATP),采用Western blot法检测PGC-1α、SIRT1和cleaved-Caspase-3蛋白的表达。结果 与NG组比较,HG组ROS和ATP明显增加、ΔΨm水平明显下降,PGC-1α、SIRT1蛋白表达降低,cleaved-Caspase-3蛋白表达明显增加,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。结论 高糖诱导可使大鼠近端肾小管上皮细胞线粒体功能障碍,其机制可能与高糖降低SIRT1和PGC-1α表达有关。

右美托咪定对高氧诱导的人肺泡上皮细胞线粒体损伤及HIF-1α/ERK通路的影响

目的:观察右美托咪定(Dex)对高氧诱导的人肺泡上皮细胞HPAEpiC线粒体损伤及缺氧诱导因子⁃1α(HIF⁃1α)/细胞外信号调节激酶(ERK)通路的影响。方法:培养HPAEpiC细胞,分为对照(Control)组、高氧模型(Hyperoxia)组、高氧和药物处理(Hyperoxia+Dex)组、高氧和HIF⁃1α激动剂处理(Hyperoxia+DMOG)组以及高氧和药物、HIF⁃1α抑制剂处理(Hyperoxia+Dex+YC⁃1)组。采用活性氧(ROS)检测试剂盒和MitoSOX^(TM) Red荧光染色分别检测细胞中和线粒体中ROS含量;线粒体膜电位检测试剂盒(JC⁃1法)检测线粒体膜电位;流式细胞仪检测细胞凋亡率;Western blot检测细胞中HIF⁃1α/ERK通路相关蛋白及核呼吸因子⁃1(NRF⁃1)蛋白水平。结果:与Control组比较,Hyperoxia组HPAEpiC细胞中和线粒体中ROS含量升高,线粒体膜电位降低,细胞凋亡率增高,细胞中HIF⁃1α、p⁃ERK和NRF⁃1蛋白水平降低(P<0.05)。与Hyperoxia组比较,Hyperoxia+Dex组和Hyperoxia+DMOG组HPAEpiC细胞中和线粒体中ROS含量降低,线粒体膜电位升高,细胞凋亡率降低,细胞中HIF⁃1α、p⁃ERK和NRF⁃1蛋白水平升高(P<0.05)。与Hyperoxia+Dex组比较,Hyperoxia+DMOG组和Hyperoxia+Dex+YC⁃1组HPA⁃EpiC细胞中和线粒体中ROS含量升高,线粒体膜电位降低,细胞凋亡率增高,细胞中HIF⁃1α、p⁃ERK和NRF⁃1蛋白水平降低(P<0.05)。结论:Dex可能通过激活HIF⁃1α/ERK通路减轻高氧诱导的人肺泡上皮细胞线粒体损伤。

线粒体转录因子A在婴儿胆汁淤积性黄疸肝细胞中的表达及其意义

目的探讨线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A, mtTFA)在婴儿胆汁淤积性黄疸肝细胞中的表达情况及可能的调控机制。方法收集患儿肝脏标本并统计其临床资料;构建由甘氨鹅脱氧胆酸(glycochenodeoxycholic acid, GCDCA)诱导的人正常肝细胞(L02)胆汁淤积模型;HE染色检测患儿肝脏的形态学改变;Real-time PCR、qRT-PCR测定患儿肝细胞线粒体DNA(mitochondral DNA, mtDNA)拷贝数和转录水平以及mtTFA和沉默信息调节因子2相关酶类1(silent mating type information regulator 2 homolog 1, SIRT1)通路相关mRNA水平的变化;Western blot测定mtTFA和SIRT1通路相关蛋白水平的变化。结果统计病例资料结果显示,黄疸组肝功较对照组明显下降(P<0.000 1);HE染色结果显示,黄疸组肝细胞形态结构紊乱,胆色素沉积,内见胆汁淤积;Real-time PCR、qRT-PCR结果显示,黄疸组肝细胞mtDNA拷贝数与转录水平显著下降(P<0.01),mtTFA、SIRT1和氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α, PGC-1α)mRNA水平明显降低(P<0.05);Western blot检测结果显示,黄疸组肝细胞、GCDCA诱导的L02细胞中mtTFA与SIRT1蛋白水平均显著下降(P<0.01),而PGC-1α差异无统计学意义(P>0.05),SRT1720激动SIRT1后mtTFA蛋白的表达较前明显升高(P<0.05)。结论 mtTFA在婴儿胆汁淤积性黄疸肝细胞中的表达显著下降,SIRT1信号通路可能对mtTFA的表达具有调控作用。

白藜芦醇介导SIRT1干预地塞米松诱导成骨细胞线粒体自噬的研究

目的研究白藜芦醇(RES)参与糖皮质激素诱导的成骨细胞线粒体自噬的作用机制。方法体外培养人成骨细胞hFob1.19,地塞米松(DEX)诱导细胞线粒体自噬,使用不同浓度的RES(10^(-8)~10^(-6)mol/L)处理成骨细胞5~120 min,CCK-8法检测成骨细胞的增殖,透射电镜检测成骨细胞内的自噬小体,酶联免疫吸附实验、实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测成骨细胞内碱性磷酸酶(ALP)、caspase 3、转录沉默信息调节因子1(SIRT1)、细胞自噬标志蛋白(LC3和Beclin1)和细胞线粒体自噬标志蛋白(TOM20和Hsp60)的活性表达。结果DEX和RES作用成骨细胞2 h后,RES可明显减弱DEX对细胞增殖的抑制作用(P<0.05);透射电镜显示,DEX+RES组自噬小体明显少于DEX组(P<0.05);DEX可明显抑制成骨细胞内ALP活性,而RES明显改善了DEX对ALP蛋白活性的抑制作用(P<0.05);RES可导致成骨细胞内caspase 3的蛋白活性明显降低(P<0.05);RES以剂量依赖性和时间依赖性的方式增强成骨细胞中SIRT1的活性表达;RES单独作用成骨细胞,可显著抑制LC3和Beclin1 mRNA表达(P<0.05),并降低细胞内TOM20(线粒体自噬标记蛋白)和Hsp60(线粒体基质自噬标记蛋白)的蛋白活性;RES可部分抑制DEX对成骨细胞线粒体自噬的激活效应。结论RES通过上调SIRT1而增强成骨细胞的增殖活性,并抑制DEX诱导的成骨细胞线粒体自噬的发生。

成纤维细胞生长因子21(FGF21)通过SIRT1通路抑制棕榈酸酯诱导的人肝细胞脂肪堆积和炎症反应

目的研究成纤维细胞生长因子21(FGF21)对棕榈酸酯诱导的人肝细胞脂肪堆积、炎症因子表达的作用及其机制。方法采用组蛋白去乙酰化酶转录沉默信息调节因子1(SIRT1)短发夹RNA(shRNA)慢病毒,建立L02SIRT1稳定敲低细胞系;L02细胞以及SIRT1敲低细胞系给予棕榈酸酯(palmitate)处理,建立高脂细胞模型,在此基础上给予FGF21,检测细胞甘油三酯(TG)、丙二醛(MDA)水平;ELISA检测细胞肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)水平;MitoSOX染色结合流式细胞术检测细胞线粒体活性氧(ROS)水平;实时定量PCR检测SIRT1、过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子1α(PGC1α)、超氧化物歧化酶2(SOD2)以及过氧化氢酶(CAT)的mRNA水平;Western blot法检测SIRT1、 PGC1α、 SOD2、 CAT蛋白水平;JC-1染色结合激光共聚焦检测线粒体膜电位;Seahorse XF细胞线粒体压力测试试剂盒检测线粒体氧化呼吸功能。结果棕榈酸酯可增加L02细胞内TG水平,引起细胞和线粒体氧化应激,降低SIRT1、 PGC1α、 SOD2以及CAT的mRNA和蛋白水平,增加细胞TNF-α、 IL-6水平,降低线粒体膜电位、损害线粒体功能。FGF21处理显著逆转以上作用。SIRT1敲低后,则FGF21的上述作用消失。结论 FGF21通过激活SIRT1通路改善高脂诱导的人肝细胞脂肪堆积,减少细胞氧化应激反应和炎症因子释放,改善线粒体功能。

基于SIRT1/p53/Drp1轴探讨加味芪黄饮减轻糖尿病肾病线粒体损伤及胰岛素抵抗的机制

目的研究加味芪黄饮减轻糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)线粒体损伤及胰岛素抵抗的沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/上游信号抑癌基因(p53)/分子发动相关蛋白1(Drp1)轴的影响及机制。方法40只SPF级C57BL/6小鼠,其中30只小鼠用于建立糖尿病肾病模型设为DKD组,10只不建立糖尿病肾病模型设作为对照组;建模成功后再将DKD组中小鼠随机分为模型组、低剂量组、高剂量组,每组各10只;低剂量组、高剂量组分别给予加味芪黄饮400、800 mg/(kg·d),对照组、模型组小鼠给予等体积生理盐水,均为灌胃给药12周后处死,留取小鼠血、尿标本测定尿白蛋白肌酐比值(UACR);尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)、β2微球蛋白(β2-MG)、胱抑素C(Cys-C);血糖仪检测空腹血糖(FBG),放射免疫法检测空腹胰岛素(FIns)水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)等指标,采用DCFH-DA探针检测肾脏细胞中活性氧(ROS)水平、MitoSOXtmRed探针检测肾脏细胞线粒体中超氧化物歧化酶(SOD)、荧光检测ATP,HE染色观察大鼠肾组织形态,蛋白免疫印迹(Western Blot)检测肾组织中SIRT1、p53、Drp1水平。结果与对照组小鼠比较,模型组小鼠UACR、BUN、Scr、β2-MG、Cys-C、FBG、FIns、HOMA-IR、ROS、p53、Drp1水平升高、SOD、ATP、SIRT1下降(P<0.05);与模型组比较,低剂量组、高剂量组小鼠UACR、BUN、SCr、β2-MG、Cys-C、FBG、FIns、HOMA-IR、ROS、p53、Drp1水平下降、SIRT1、SOD、ATP升高(P<0.05),且高剂量组小鼠UACR、BUN、SCr、β2-MG、Cys-C、FBG、FIns、HOMA-IR、ROS、p53、Drp1水平低于低剂量组,SOD、ATP、SIRT1高于低剂量组(P<0.05)。结论加味芪黄饮可延缓糖尿病肾病进展,其机制可能与介导SIRT1/p53/Drp1轴减轻肾脏线粒体损伤,改善胰岛素抵抗状态有关。

高氧抑制SIRT1和PGC-1α表达引起肺泡上皮细胞线粒体功能障碍

目的探讨沉默配对型信息调节因子2同源物1-过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(SIRT1-PGC-1α)信号途径介导高氧对A549人肺泡上皮细胞线粒体功能的影响及其可能机制。方法取对数生长期的人肺泡上皮细胞,随机分为对照组和高氧组。对照组置于37℃、50 mL/L CO2饱和湿度培养箱中培养,高氧组予以950 mL/L O2处理。培养24 h后,Mito SOX^TM染色法检测线粒体活性氧(Mito-ROS)水平,JC-1染色检测线粒体膜电位,实时定量PCR检测线粒体DNA含量及SIRT1、PGC-1α、核呼吸因子1(NRF1)和线粒体转录因子A(TFAM)mRNA水平,Western blot法检测SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM蛋白水平。结果与对照组相比,高氧组细胞Mito-ROS明显增加,膜电位明显下降;高氧组线粒体DNA含量减少,SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM的mRNA和蛋白表达均下降。结论高氧诱导SIRT1和PGC-1α表达降低引起人肺泡上皮细胞线粒体功能障碍。