葱白提取物对高脂血症大鼠SREBP2/PCSK9信号通路和线粒体功能的影响

目的探讨葱白提取物(FOB)对高脂血症(HLP)大鼠固醇调节元件结合蛋白(SREBP)2/前蛋白转化酶枯草溶菌素(PCSK)9信号通路和线粒体功能的影响。方法脂肪乳灌胃法构建大鼠HLP模型并进行模型鉴定,将大鼠分为:正常组、模型组、FOB低、中、高剂量组、瑞舒伐他汀组。生化方法检测血清脂质含量,苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织形态变化,油红O染色观察脂质沉积情况,实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)和Western印迹分别检测低密度脂蛋白受体(LDLR)、PCSK9和SREBP2 mRNA和蛋白表达水平,透射电镜观察肝组织线粒体,流式检测活性氧(ROS)及线粒体膜电位,qPCR检测线粒体DNA(mtDNA)拷贝数、线粒体融合蛋白(mfn)1、mfn2、神经萎缩蛋白(OPA)1、线粒体动力相关蛋白(Drp)1表达水平。结果与模型组比较,FOB能够显著降低血脂水平,减少脂质沉积,修复肝组织损伤,升高LDLR水平,降低PCSK9和SREBP2水平,缓解肝组织线粒体损伤,降低ROS水平,升高线粒体膜电位,升高mtDNA拷贝数、mfn1、mfn2、OPA1水平,降低Drp1蛋白水平。结论FOB能够降低血脂、改善线粒体功能,其机制可能与FOB调控SREBP2/PCSK9信号通路有关。

基于PPARγ/PGC-1α通路探讨丹参素对糖尿病心肌病大鼠心肌线粒体功能的影响

目的基于过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子1α(PGC-1α)通路探究丹参素对糖尿病心肌病(DCM)大鼠心肌线粒体功能的影响。方法将大鼠随机分为正常组、模型组、丹参素低剂量组(5 mg·kg^(-1))、丹参素中剂量组(10 mg·kg^(-1))、丹参素高剂量组(20 mg·kg^(-1))、二甲双胍组(140 mg·kg^(-1))、丹参素高剂量+GW9662组(20 mg·kg^(-1)丹参素+1 mg·kg^(-1)GW9662),每组12只。除正常组外,其余各组均采用高糖高脂饲料喂养联合腹腔注射链脲佐菌素的方法构建DCM大鼠模型。模型复制成功后,各组按照上述设定剂量灌胃给药,每日1次,连续6周。采用动物血糖仪检测空腹血糖值;超声心动图评估大鼠心功能,包括左室短轴缩短率(LVFS)、左室射血分数(LVEF);HE染色法观察心肌组织病理变化;透射电镜观察心肌组织线粒体超微结构;JC-1染色法检测心肌细胞线粒体膜电位;通过试剂盒检测心肌组织中三磷酸腺苷(ATP)含量及活性氧(ROS)的表达水平;Western Blot法检测心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达水平。结果与正常组比较,模型组大鼠的空腹血糖水平明显升高(P<0.05),LVFS、LVEF明显降低(P<0.05);心肌组织明显受损,心肌线粒体肿胀;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显降低(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显降低(P<0.05),ROS表达水平明显升高(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显下调(P<0.05)。与模型组比较,丹参素各剂量组及二甲双胍组大鼠空腹血糖水平明显降低(P<0.05),LVFS、LVEF明显升高(P<0.05);心肌组织损伤减轻,心肌线粒体结构损伤有所减轻;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显升高(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显升高(P<0.05),ROS表达水平明显降低(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显上调(P<0.05)。与丹参素高剂量组比较,丹参素高剂量+GW9662组大鼠空腹血糖水平明显升高(P<0.05),LVFS、LVEF明显降低(P<0.05);心肌组织损伤、心肌线粒体结构损伤加重,心肌线粒体肿胀;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显降低(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显降低(P<0.05),ROS表达水平明显升高(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显下调(P<0.05)。结论丹参素改善DCM大鼠线粒体功能可能与激活PPARγ/PGC-1α通路有关。

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。

线粒体功能障碍及其影响因素在不同脏腑虚损哮喘患者中的变化趋势分析

【目的】通过对不同脏腑虚损哮喘患者线粒体功能及其相关受损因素的分析,探寻不同脏腑虚损哮喘患者的病例特征,并通过对不同脏腑虚损组哮喘患者的线粒体功能变化及影响因素的差异性分析,试图发现不同脏腑虚损哮喘患者DDAH1/L-Arg/ADMA通路以及线粒体功能、氧代谢的变化趋势及规律。【方法】选取符合纳入标准的支气管哮喘急性发作期患者共122例,对入组患者进行临床资料采集,按脏腑虚损辨证分型标准分为肺气虚组47例、肺脾气虚组39例、肺脾肾虚组36例;并于同期选取正常对照组44例。观察不同脏腑虚损哮喘患者的第1秒用力呼气量(FEV1)、第1秒用力呼气量与用力肺活量的比值(FEV1/FVC)、呼气峰值流速(PEF)等肺功能指标和病情严重程度情况;同时,抽取患者静脉血,采用高效液相联合质谱法(HPLC-MS/MS)检测左旋精氨酸(L-Arg)及不对称二甲基精氨酸(ADMA)水平,采用酶联免疫吸附法(ELASA)检测蛋白精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)、二甲基精氨酸二甲氨基水解酶1(DDAH1)等精氨酸代谢相关指标及活性氧自由基(ROS)、硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)、8-异前列腺素(8-Iso)、过氧化脂质(LPO)、丙二醛(MDA)等氧化损伤标记物水平;提取哮喘患者及正常对照组的血小板及线粒体,JC-1流式细胞法测定血小板线粒体膜电位(MMP)、三磷酸腺苷(ATP)和细胞色素C氧化酶(COX)的活性,以此评估线粒体功能;分析不同脏腑虚损组哮喘患者的线粒体功能变化及影响因素的差异性,并与正常对照组比较。【结果】(1)不同脏腑虚损哮喘患者的年龄和肺功能(FEV1、FEV1/FVC、PEF)比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。表现为肺脾肾虚组的年龄明显高于肺气虚组和肺脾气虚组(P<0.05),以及随脏腑虚损情况的加重,肺功能(FEV1、FEV1/FVC、PEF)呈显著下降趋势(P<0.05)。(2)不同脏腑虚损患者的病情严重程度分布比较,差异有统计学意义(P<0.01)。其中,肺气虚组以间歇状态(1级)为主(65.96%),其次为轻度哮喘(2级)(25.53%);肺脾气虚组以中度哮喘(3级)为主(41.03%),其次为间歇状态(1级)(30.77%);肺脾肾虚组以重度哮喘(4级)为主(52.78%),其次为中度哮喘(3级)(33.33%)。即随着脏腑虚损情况的加重,哮喘的病情严重程度也表现出随之加重的趋势。(3)不同脏腑虚损组哮喘患者与正常对照组的血浆8-Iso、ROS、LPO、MDA水平比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。其中,不同脏腑虚损组哮喘患者的血浆8-Iso、LPO水平和肺脾气虚组、肺脾肾虚组患者的血浆MDA、ROS水平均明显高于正常对照组(P<0.05),且肺脾气虚组、肺脾肾虚组患者的血浆ROS水平均明显高于肺气虚组(P<0.05);而不同脏腑虚损组哮喘患者的血浆TBARS水平有高于正常对照组趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。表明不同脏腑虚损哮喘患者机体内均有活性氧及过氧化脂质类物质的蓄积,且随脏腑虚损情况的加重其水平均呈增高趋势。(4)不同脏腑虚损哮喘患者与正常对照组的MMP、ATP、COX比较,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01),表现为不同脏腑虚损哮喘患者的MMP、ATP、COX水平均较正常对照组明显降低(P<0.05),且随着脏腑虚损的加重,COX活性有下降趋势。(5)不同脏腑虚损哮喘患者与正常对照组的血浆L-Arg、L-Arg/ADMA、DDAH1水平比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。表现为不同脏腑虚损哮喘患者的血浆L-Arg、L-Arg/ADMA、DDAH1水平均较正常对照组明显降低(P<0.05),且随脏腑虚损的加重,上述指标均有逐渐降低的趋势;而不同脏腑虚损哮喘患者与正常对照组的血浆ADMA、PRMT1比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。【结论】该研究从机体代谢角度论证了中医脏腑虚损理论对病情变化趋势判断的正确性,证实了哮喘患者的脏腑虚损状况与临床病情进展、氧代谢及其影响因素和机体氧化损伤程度均表现出一致的变化趋势。

ATP5J通过TOMM20调节线粒体功能并促进人肝细胞癌细胞转移

目的:探讨ATP合成酶H+转运线粒体F0复合体亚基F6(ATP5J)通过调节肝癌细胞线粒体功能介导细胞骨架重塑影响肝癌细胞转移的作用及其机制。方法:培养人肝细胞癌Li-7细胞株,基因修饰ATP5J表达(过表达和敲减)。使用JC-1染色检测每组细胞线粒体膜电位情况;利用DCFH-DA荧光探针检测Li-7细胞的活性氧(ROS)含量;线粒体ATP荧光探针检测线粒体功能;微丝绿色荧光探针(Actin-Tracker Green-488)检测细胞骨架重塑情况;Transwell检测细胞侵袭能力;Western blot检测ATP5J和线粒体外膜转位酶20(TOMM20)的表达水平。结果:过表达ATP5J可上调线粒体膜电位水平和线粒体ATP荧光强度、诱导细胞骨架重塑、促进细胞侵袭和TOMM20蛋白表达,抑制ROS生成(P<0.01)。相反,敲减ATP5J显著降低线粒体膜电位和线粒体ATP荧光强度,显著降低细胞侵袭能力和TOMM20表达,促进ROS产生,阻断细胞骨架重塑(P<0.01)。结论:ATP5J可调节肝癌细胞线粒体能量转化,其通过TOMM20调节线粒体膜电位水平和线粒体ATP产生介导细胞骨架重塑影响肝癌细胞转移。

共生微生物对仔猪肠道发育、代谢和线粒体功能的影响

【目的】以猪为动物模型研究共生微生物对宿主肠道发育代谢的调控作用。【方法】经无菌剖腹产、无菌饲养等技术培育无菌(germ-free,GF)仔猪和无特定病原(specific pathogen-free,SPF)仔猪,通过形态学观察、液相色谱分析、RNA-seq等方法研究共生微生物对仔猪肠道形态、代谢、基因表达及线粒体功能的影响。【结果】共生微生物对仔猪肠道的形态结构、短链脂肪酸含量、氨基酸代谢和肠道细胞线粒体含量等方面产生不同程度的影响;共生微生物影响仔猪肝脏、回肠和结肠组织的整体基因表达,调控线粒体氧化磷酸化、氨基酸代谢、脂质代谢等生物学过程相关基因表达,导致线粒体功能发生改变,从而影响仔猪肠道营养物质的吸收与代谢。【结论】共生微生物通过调控肠道细胞线粒体从而影响仔猪肠道发育和代谢,为“微生物-宿主互作”调控仔猪肠道健康相关研究奠定理论基础。

线粒体功能障碍调控慢性肾脏病机制及中药治疗的研究进展

慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)属于肾内科常见疾病,是由多因素共同参与而导致的肾脏损伤或肾功能下降。近年来CKD,尤其是终末期CKD患者发病率、住院率均明显升高,严重威胁着患者生命健康安全。而线粒体在细胞能量代谢与生成中发挥着重要的作用,其功能障碍可导致患者肾脏能量供应不足、发生氧化应激损伤等,现已成为世界性公共卫生问题之一。鉴于此,基于相关研究,阐述线粒体的结构及功能,从线粒体氧化应激、线粒体自噬、线粒体过度分裂与融合缺陷、线粒体生物合成功能障碍几个方面,分析线粒体功能障碍在CKD发病机制及治疗中的作用,概述中药及其提取物通过保护线粒体功能,旨在为临床治疗CKD提供新思路。

基于氧化应激和线粒体功能障碍的伏马毒素B1诱导线虫神经毒性机制

为研究线粒体功能和氧化应激在伏马毒素B1(fumonisin B1,FB1)诱导神经毒性中的作用,以秀丽隐杆线虫为模型,对FB1处理后的线虫行为表型以及包括氧化应激和线粒体功能相关指标变化进行分析。结果表明,20~200μg/mL的FB1暴露24 h以剂量依赖方式诱导细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)相关基因(cyp35A2、sod-1、sod-3、ctl-2和ctl-3)的异常表达。此外,100~200μg/mL的FB1处理降低了线虫线粒体密度,并显著降低了三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)水平和线粒体膜电位(P<0.05)。200μg/mL的FB1处理显著抑制了线虫线粒体呼吸链复合物I和Ⅴ的表达,提高了线粒体分裂基因drp-1的表达水平。相关性分析显示,氧化应激和线粒体功能相关指标的表达与线虫行为学表型具有显著相关性。综上,FB1可能通过参与线虫氧化应激、线粒体呼吸链和线粒体动力学过程诱导神经毒性。

基于线粒体功能探讨温脾通络开窍方治疗阿尔茨海默病的分子机制

目的基于生物信息学、网络药理学、免疫浸润分析和机器学习等方法并结合实验验证探讨温脾通络开窍方调节线粒体功能治疗阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的分子机制。方法获取差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行相关性分析、KEGG分析以及免疫浸润分析。对公用数据集样品聚类分类后分析免疫细胞差异,构建机器学习模型、筛选特征基因并构建风险预测列线图模型。建立AD大鼠模型,进行水迷宫实验、HE染色及RT-qPCR检测,对数据挖掘的结果进行动物实验验证。结果DEGs相互联系、调节免疫系统并调控P53(tumor protein 53,p53)信号通路。结果显示有13个差异表达基因,并和免疫细胞在亚型分布上有差异。最佳机器学习模型是支持向量机模型(support vector machine,SVM),评分前5的特征基因是MAOB、MAOA、CASP9、Bcl-2、ABAT。风险预测列线图模型的准确性高,预测误差的风险小。动物实验结果显示中药组大鼠学习认知功能障碍和神经损伤比模型组明显减轻,特征基因的mRNA相对表达量与数据挖掘的结果具有一致性。结论温脾通络开窍方可能是通过13个差异性分子靶点相互网络调控、P53信号通路和免疫调控作用实现调节线粒体功能以缓解AD症状。

羟基红花黄色素调节Sirt 3改善心脏缺血再灌注损伤中线粒体功能障碍

目的探讨羟基红花黄色素对脂多糖诱导的H9c2心肌细胞损伤线粒体功能保护作用及其对Sirt3的调节作用。方法H9c2心肌细胞株培养24 h后随机分为对照组、脂多糖造模组、脂多糖造模+Sirt3抑制剂组,羟基红花黄色素给药+模型组,羟基红花黄色素给药+Sirt 3抑制剂+模型组,给予脂多糖建立氧化应激损伤心肌细胞模型。采用乳酸脱氢酶检测试剂盒测定细胞培养液中乳酸脱氢酶含量;测定细胞中ATP含量,测定细胞中细胞色素C含量及线粒体呼吸链复合物含量;Western blot法检测Sirt 3及Bax表达量。结果与对照组比较,脂多糖模型组细胞色素C含量升高,细胞中谷氨酸脱氢酶,ATP及呼吸链复合物含量降低,Sirt3表达量略升高,Bax表达上升(P<0.05)与模型组比较,脂多糖造模+Sirt3抑制组线粒体各项损失指标明显加剧,而羟基红花黄色素给药+模型组中线粒体损伤指标明显恢复(P<0.05),而羟基红花黄色素+Sirt 3抑制剂组中线粒体损伤程度低于脂多糖造模+Sirt3抑制剂组(P<0.05),Sirt3蛋白表达较抑制组明显上升(P<0.05)。结论羟基红花黄色素降低脂多糖诱导的H9c2心肌细胞线粒体氧化损伤,该作用可能与羟基红花黄色素提高受损心肌细胞内Sirt3的表达量有关。

灵孢多糖对过氧化氢致SH-SY5Y细胞凋亡及线粒体功能障碍的调控

背景:目前研究证实,灵孢多糖可促进神经退行性相关疾病的神经再生。神经退行性疾病的发生与线粒体功能失调密切相关,但灵孢多糖对神经退行性疾病的细胞凋亡及线粒体功能的调控作用尚不明确。目的:探索灵孢多糖对过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞凋亡及线粒体功能障碍的调控作用及机制。方法:SH-SY5Y细胞分为3组:对照组,过氧化氢组,灵孢多糖组。对照组细胞正常培养,过氧化氢组细胞用300μmol/L过氧化氢处理24 h,灵孢多糖组先用300μg/μL灵孢多糖干预一两个小时,然后加入300μmol/L过氧化氢干预24 h,干预结束后用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,TUNEL染色试剂盒检测细胞凋亡情况,丙二醛试剂盒和超氧化物歧化酶试剂盒检测丙二醛和超氧化物歧化酶活性,免疫荧光染色法和Western blot法检测凋亡、线粒体动力学相关蛋白的表达。结果与结论:①与对照组相比,过氧化氢组线粒体膜电位和超氧化歧化酶活性显著降低,细胞凋亡率、丙二醇水平显著增高,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组线粒体膜电位和超氧化歧化酶活性显著增高,细胞凋亡率、丙二醛水平显著下降,差异均有显著性意义(P<0.05);②与对照组相比,过氧化氢组促凋亡蛋白Bax和Caspase-3的表达显著增加,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著下降,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组促凋亡蛋白Bax、Caspase-3的表达显著降低,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著增加,差异均有显著性意义(P<0.05);③与对照组相比,过氧化氢组线粒体分裂蛋白Fis1与线粒体动力学蛋白p-Drp1的表达均显著增高,线粒体融合蛋白OPA1、Mfn1、Mfn2的表达均显著降低,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组线粒体分裂蛋白Fis1与线粒体动力学蛋白p-Drp1的表达显著降低,线粒体融合蛋白OPA1、Mfn1、Mfn2的表达显著增高,差异均有显著性意义(P<0.05);④以上结果证实,灵孢多糖可通过改善线粒体功能障碍以减轻过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激损伤和细胞凋亡。

帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用

背景:帕金森病是一种神经退行性疾病,其发病机制涉及线粒体功能障碍,运动对帕金森病相关线粒体功能障碍具有潜在的改善作用,但目前尚无综述对这一领域进行综合回顾和深入分析。目的:综合回顾并深入分析帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用,旨在为帕金森病的治疗和预防提供新的思路和方法。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库,中文检索词:“线粒体,线粒体功能,线粒体病,线粒体异常,帕金森病,帕金森,运动,体育活动,运动训练,运动治疗,线粒体功能障碍,线粒体损伤,线粒体缺陷,运动训练”;英文检索词:“Mitochondria,Parkinson’s disease,Parkinson disease,Physical exercise,Exercise,Physical activity,Mitochondrial dysfunction,Mitochondrial damage,Mitochondrial impairment,Athletic training,Exercise training,Rehabilitation”。最终纳入文献89篇进行综述分析。结果与结论:①帕金森病与线粒体功能障碍密切相关,包括帕金森病患者体内线粒体生物发生受阻、自噬减少、细胞凋亡增加、Ca2+浓度异常升高和氧化应激增加等现象。②运动对帕金森病相关的线粒体功能障碍有着正面的改善作用,通过促进线粒体生物发生、自噬和调节线粒体形态,改变线粒体呼吸链的可塑性,减少氧化应激,从而有助于改善帕金森病相关的发展和进展。③然而,目前线粒体功能障碍与运动对其的改善作用之间的详细机制仍不完全清楚,未来可开展临床研究验证动物模型结果,深入了解运动对帕金森病患者的益处及机制。

线粒体功能障碍与放射性心脏损伤的研究进展

放射性心脏损伤(RIHD)是放射引起的一系列心血管并发症的统称,其临床主要表现有冠状动脉疾病、心肌病变、瓣膜病、心包炎、心包积液以及心律失常等。目前认为,线粒体功能障碍是RIHD的主要机制之一。心肌细胞含有大量线粒体,在辐射刺激下,线粒体基因、线粒体膜、氧化呼吸链、线粒体动力学等均发生不同程度的功能变化,可以影响心肌细胞的结局。现就RIHD过程中线粒体功能变化研究进展进行综述。

亚低温干预通过改善线粒体功能抑制干扰素-α2b诱导的人心肌细胞AC16凋亡

目的:分析亚低温在Ⅰ型干扰素(干扰素-α2b)诱导的人心肌细胞AC16凋亡过程中的作用及分子机制。方法:不同浓度的干扰素-α2b在不同时间点刺激人心肌细胞AC16,CCK-8检测心肌细胞增殖;流式细胞仪检测干扰素-α2b刺激心肌细胞后常温、亚低温对细胞的影响;线粒体Mito-Tracker绿色荧光探针染色激光共聚焦成像观察线粒体形态的变化;流式细胞仪检测不同干预条件下线粒体膜电位变化情况;通过线粒体Mito-Tracker绿色荧光探针染色激光共聚焦成像评估线粒体动力相关蛋白1(Drp1)与线粒体的共定位情况及不同干预条件对线粒体的影响;使用蛋白免疫印迹法检测不同干预条件下,磷酸化Drp1 Ser616、Drp1、核酶多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶1(PARP1)、剪切型PARP1(cleaved-PARP1)蛋白表达变化。结果:CCK-8及流式细胞仪检测发现干扰素-α2b抑制AC16细胞增殖,并可诱导AC16细胞凋亡,亚低温干预发挥心肌保护作用;不同干预条件下,AC16细胞线粒体损伤程度不一,表现为亚低温干预细胞具有较好的线粒体形态和更高的线粒体膜电位;Mito-Tracker绿色荧光探针检测发现心肌细胞损伤时Drp1从胞浆转移至线粒体中参与线粒体分裂,且亚低温干预发挥抑制作用;蛋白免疫印迹法检测发现亚低温干预后磷酸化Drp1 Ser616/Drp1和cleaved-PARP1/PARP1显著降低,且线粒体分裂抑制剂1(Mdivi-1)预处理可部分逆转上述现象。结论:亚低温干预通过改善线粒体功能抑制Ⅰ型干扰素-α2b诱导的人心肌细胞AC16凋亡。

沉默信息调节因子3通过调节线粒体功能障碍减轻特发性肺纤维化的研究进展

特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种以进行性肺瘢痕形成为主要特征慢性进行性肺部疾病[1]。IPF属于典型且常见的纤维性间质性肺病,其病理进程不可逆转,往往会进展为呼吸衰竭和死亡[2],确诊后的平均预期寿命为3~5年[3]。抗纤维化药物pirfenidone和nintedanib可以改善IPF患者的肺功能,但其疗效不佳且副作用较大[4]。

高盐饮食导致小鼠卵巢组织线粒体功能异常

目的分析高盐饮食对卵巢线粒体功能的影响。方法将20只雌性ICR小鼠随机分为正常盐饮食(NSD)组和高盐饮食(HSD)组,每组10只。NSD组给予正常盐饮食,HSD组给予8%NaCl高盐饮食,持续4周。通过NaCl诱导体外培养的人卵巢颗粒细胞COV-434建立高盐处理细胞模型。采用Western blotting检测超氧化物歧化酶(SOD)和电子传递链复合物(Complex)Ⅰ~Ⅴ的表达情况,动力学法检测SOD和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性,化学发光法检测ATP水平。结果与NSD组相比,HSD组小鼠卵巢ComplexⅠ表达水平显著下降(P<0.01),ComplexⅤ表达水平显著升高(P<0.05),SDH活性显著降低(P<0.01),血清和卵巢中ATP含量也显著下降(P<0.01)。高盐处理后COV-434细胞中ComplexⅠ和ComplexⅡ表达水平显著下降(P<0.05),ComplexⅤ表达水平显著升高(P<0.05),SDH活性显著降低(P<0.01),ATP含量不足(P<0.01)。结论高盐可引起小鼠卵巢线粒体的氧化稳态失衡、Complex表达水平变化、三羧酸循受阻以及ATP水平不足等线粒体功能障碍。

从线粒体功能障碍探讨多囊卵巢综合征中西医微观层次的结合点

多囊卵巢综合征是影响当代女性受孕的常见疾病,由于其发病机制复杂,表型各异,目前西医临床对此并无系统的治疗方案。本文从不同医学角度分析线粒体功能障碍对多囊卵巢综合征的发生发展、炎症状态及其临床特征中卵泡发育、胰岛素抵抗、雄激素过多的影响,探索线粒体在人体中的作用机制与中医气化理论的相似点。通过研读古籍及文献,并联系多囊卵巢综合征的病因病机,笔者认为主要病机脏腑为脾、肾二脏。在中医理论的支持下,分析人体在肾虚脾亏状态下气化无权所致的痰湿内生与线粒体功能障碍的相关性,二者的理论观念的结合是中医的整体观念和辨证论治与现代医学微观局部的体现。基于临床治疗及文献记载,提出健脾益肾化痰法调控线粒体功能障碍是改善多囊卵巢综合征的有效途径。

跑台运动通过抑制小胶质细胞NAMPT表达并上调NAD+/SIRT1通路改善AD小鼠海马线粒体功能

目的:探讨12周有氧跑台运动对APP/PS1小鼠海马小胶质细胞NAMPT表达的影响及其在调节NAD^(+)/SIRT1/FOXO1/3a信号通路改善线粒体功能障碍中的作用。方法:3月龄野生型C57BL/6小鼠和APP/PS1小鼠随机分为野生型对照组(WT-sed)、野生型运动组(WT-exe)和APP/PS1对照组(AD-sed)、APP/PS1运动组(AD-exe)。运动组进行为期12周的有氧跑台运动干预。干预结束后,采用Morris水迷宫检测小鼠学习记忆能力,免疫荧光检测小鼠海马Iba-1表达水平及NAMPT与Iba-1共定位水平,透射电镜检测小鼠海马线粒体超微结构,Western blot检测海马SIRT1、Ace-FOXO1/3a、PARP1、CD38蛋白表达水平,RT-PCR检测线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)、PARP1、CD38 mRNA表达水平,ELISA和试剂盒检测NAD^(+)、NADH、IL-1β、IL-6、TNF-α、ATP、H_(2)O_(2)的含量。结果:与WT-sed组相比,AD-sed组小鼠海马NAMPT与Iba-1共定位水平、PARP1、CD38、Ace-FOXO1/3a蛋白表达水平、IL-6、IL-1β、TNF-α、H_(2)O_(2)含量及受损线粒体数量均显著升高,NAD^(+)含量、NAD^(+)/NADH比值、SIRT1蛋白表达水平、mtDNA拷贝数、ATP含量及学习记忆能力均显著降低,而12周有氧跑台运动干预显著改善了APP/PS1小鼠海马上述异常变化。结论:12周有氧跑台运动可能通过抑制小胶质细胞NAMPT过度表达,降低神经炎症反应,减少PARP1、CD38对NAD^(+)的消耗,上调NAD^(+)/SIRT1/FOXO1/3a信号通路,改善线粒体功能障碍,最终起到缓解APP/PS1小鼠学习记忆衰退的作用。

线粒体功能障碍与血管钙化发生的研究进展

血管钙化是在衰老、动脉粥样硬化、慢性肾脏病和糖尿病中普遍存在的病理现象。线粒体DNA损伤、高磷酸盐浓度和线粒体自噬异常等均可通过改变线粒体功能影响血管钙化的发生和发展。目前线粒体功能障碍在血管钙化过程中的作用机制尚未完全明确,现探讨线粒体功能障碍在调控血管钙化中的作用和相关机制,为临床治疗血管钙化提供思路。

铁超载损害线粒体功能诱导中性粒细胞衰老抑制其杀菌能力加重小鼠腹膜炎

目的探讨铁超载对中性粒细胞功能及感染的影响及可能机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为对照组和铁超载组,每组10只。腹腔注射大肠杆菌,HE染色观察肝、脾组织的铁沉积,比色法检测中性粒细胞铁水平,血细胞计数板和瑞氏染色检测中性粒细胞的比例和形态,衰老相关β半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色评估中性粒细胞衰老情况,Western blot法检测P16蛋白表达检测中性粒细胞的衰老情况,LB涂板法检测中性粒细胞的杀菌功能,JC-1染色检测中性粒细胞线粒体膜电位、ATP试剂盒检测线粒体功能。结果与对照组相比,铁超载组小鼠的肝及脾组织铁含量显著升高,存活时间更短;中性粒细胞数量、形态没有显著差异,但杀菌能力显著降低;P16表达升高,SA-β-Gal阳性细胞增加;线粒体膜电位降低,ATP显著减少。结论铁超载通过抑制中性粒细胞功能,从而加重腹膜炎的发生。