不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ和Ⅳ活性的影响

背景:急性剧烈运动对机体可造成氧化应激,线粒体生成活性氧造成机体氧化应激和钙离子超负荷,导致骨骼肌功能下降,机体产生疲劳。然而长期规律运动后线粒体产生适应性变化,从而起到保护机体免受过多活性氧损害的作用。目的:观察不同运动方式和时间对大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ活性的影响。方法:48只健康雄性SD大鼠随机等分为正常对照组、无氧运动组、有氧运动组和交替运动组。在大鼠运动2,4,6周的时候分别处死,差速离心提取大鼠骨骼肌线粒体,分光光度法测定线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性。结果与结论:运动后有氧组、交替组与无氧组线粒体呼吸链复合体酶I的活性随时间先增强而后下降;运动后有氧组与交替组线粒体呼吸链复合体酶Ⅳ的活性随时间而增强,无氧组则下降。说明有氧运动在中长期耐力运动中可有效提高大鼠体内呼吸链复合体酶Ⅰ,Ⅳ的活性,而无氧运动则只能在短期内提高其活性,长时间无氧运动可能导致对线粒体呼吸链复合体酶的损伤,影响骨骼肌工作效率,造成机体疲劳。

二至丸对D-半乳糖诱导衰老模型大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量的影响

目的观察二至丸对D-半乳糖致衰老模型大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量的影响,探讨二至丸抗氧化的作用机制。方法采用D-半乳糖诱导衰老模型大鼠,测定大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量。结果二至丸各治疗组较模型对照组大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量显著降低。结论二至丸能够提高机体的抗氧化能力,可能与其能够降低体内活性氧含量有关,从而延缓机体的衰老进程。

党参水提物对D-半乳糖致衰老模型小鼠肝、肾线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅳ酶活性及线粒体结构的影响

目的:研究党参水提物对D-半乳糖致衰老模型小鼠肝、肾线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅳ酶活性和线粒体结构的影响,探讨党参在延缓衰老中的作用及其机制。方法:将100只小鼠随机分为正常对照组、模型对照组和党参水提物低、中、高剂量组5组。除正常对照组外,其余4组每日每只小鼠颈背部皮下注射5%D-半乳糖溶液,注射量为0.025 m L/g,正常对照组注射同体积生理盐水。党参低、中、高剂量组每日上午依次按相当于生药量5,10,15 g/kg个剂量给致衰老小鼠灌服党参水煎液,与造模同步,连续服药42 d。采用分光光度法测定肝、肾线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅳ酶活性,电镜观察肝、肾线粒体结构损伤。结果:党参水提物中、高剂量组小鼠肝、肾线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅳ酶活性均升高,其中高剂量组的肝、肾线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅳ酶活性与模型对照组对比,差别有统计学意义(P<0.01)。党参水提物高剂量组小鼠肝、肾线粒体结构异常变化明显改善,党参水提物高剂量组肝、肾线粒体损伤程度显著低于模型对照组(P<0.05)。结论:高剂量的党参水提物能通过某种机制减缓或阻止线粒体结构的异常改变,改善或维持其正常功能的执行,起到延缓衰老的作用,具体的机制还有待进一步的研究。

线粒体呼吸链复合物Ⅰ缺陷与海洛因海绵状白质脑病的关系

目的探讨线粒体呼吸链复合物Ⅰ缺陷与海洛因海绵状白质脑病的关系。方法采用酶联免疫分析方法,应用双抗体夹心,即线粒体呼吸链复合物Ⅰ抗体-线粒体呼吸链复合物Ⅰ抗原-酶标抗体复合物,加底物TMB显色,用酶标仪在450 nm波长下测定吸光度。采用上述方法分别测定36例急性期海洛因海绵状白质脑病患者与36例正常对照者外周血白细胞线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性的吸光度,并比对标准曲线,计算样品中人线粒体呼吸链复合物I浓度。结果正常对照组和病患组线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性测定结果分别为5.6±2.4、4.2±2.1 U/ml,两组间有显著差异(t=2.634,P<0.05)。结论急性期海洛因海绵状白质脑病患者线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性降低,存在线粒体功能缺陷。推测脑白质的广泛脱髓鞘与能量代谢障碍有关,线粒体功能障碍在海洛因海绵状白质脑病发病过程中可能起到重要作用。

腺苷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注后线粒体活性氧含量及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和脑组织总抗氧化能力的影响

目的观察腺苷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注后线粒体活性氧(ROS)含量及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和脑组织总抗氧化能力(TAC)的影响。方法将18只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组和腺苷预处理组,每组6只。造模前3 d腺苷预处理组大鼠腹腔注射腺苷注射液(1.5 mg·kg^(-1)),每日1次;假手术组和缺血再灌注组大鼠在相同时间点腹腔注射2 m L生理盐水。缺血再灌注组和腺苷预处理组大鼠采用改良线栓法制作大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,假手术组大鼠术中只分离血管,不插入线栓。血流阻断2 h后将线栓拔出,形成再灌注。造模后24 h采用化学荧光法检测3组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和TAC。结果缺血再灌注组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平显著高于假手术组(t=5.122,P=0.000),腺苷预处理组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平显著低于缺血再灌注组(t=4.107,P=0.001)。缺血再灌注组大鼠缺血区脑组织线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性显著低于假手术组(t=3.632、3.472,P=0.002、0.003),腺苷预处理组大鼠缺血区脑组织线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性显著高于缺血再灌注组(t=2.623、2.193,P=0.019、0.045)。3组大鼠缺血区脑组织TAC比较差异均无统计学意义(F=1.755,P=0.207)。结论腺苷预处理可通过保护线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性而减少MCAO大鼠脑缺血再灌注后线粒体ROS的生成。

抑制线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性对结肠癌细胞Caco2迁移侵袭能力的影响

目的探讨抑制线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性对结肠癌细胞Caco2迁移侵袭能力的影响及其可能的机制。方法体外培养的Caco2给予线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性抑制物鱼藤酮处理(1μmol/L),采用比色法检测线粒体呼吸链复合物Ⅰ的活性;通过Transwell小室实验检测Caco2细胞迁移、侵袭能力;通过流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)水平。结果 1μmol/L鱼藤酮干预Caco2细胞48h后,胞内线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性低于未干预组(P<0.01);Transwell实验结果显示,1μmol/L鱼藤酮干预组细胞的迁移率(30.4±1.4)%、侵袭率(20.3±1.0)%均高于未干预组Caco2细胞的迁移率(22.6±1.4)%和侵袭率(15.2±1.3)%,差异均有统计学意义(P<0.01,P<0.05);鱼藤酮干预组Caco2细胞内ROS水平(5.68±0.44)%高于未干预组(3.46±0.30)%,差异有统计学意义(P<0.01)。结论抑制线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性可能通过增加胞内ROS水平的方式增强结肠癌细胞的迁移侵袭能力。

五子衍宗丸对男性老年肾虚者外周血白细胞线粒体DNA缺失及线粒体呼吸链酶复合体活力的影响

目的 :研究五子衍宗丸对男性老年肾虚者外周血白细胞线粒体DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体活力的影响。方法 :38例男性老年肾虚者采用单盲法 ,随机分为五子衍宗丸治疗组和安慰剂对照组 ,服药 3个月。分别用聚合酶链反应 (PCR)和酶动力学方法检测治疗前后外周血白细胞线粒体DNA缺失及线粒体呼吸链酶复合体的活力。结果 :五子衍宗丸可提高男性老年肾虚者外周血白细胞线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅳ活力 ,减少线粒体DNA缺失 (P <0 0 5 ,P <0 0 1)。结论

淫羊藿、枸杞子对老年大鼠线粒体DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体和ATP合成的影响

目的 :研究淫羊藿、枸杞子对老年大鼠线粒体DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体及ATP合成的影响。方法 :Wistar系雄性大鼠 ,幼年大鼠 (1月龄 )、青年大鼠 (4月龄 )每组均为 1 2只 ;老年大鼠 (2 2月龄 ,31只 ) ,随机分为对照组 (1 0只 )、淫羊藿组 (1 0只 )和枸杞子组 (1 1只 )。用聚合酶链反应 (PCR)、酶动力学和生物发光技术进行检测。结果 :淫羊藿、枸杞子可减少老年大鼠心、脑、骨骼肌组织线粒体DNA缺失 ,提高心、脑线粒体三磷酸腺苷(ATP)的合成和心、骨骼肌线粒体呼吸链复合酶Ⅳ活力及脑线粒体呼吸链复合酶Ⅰ活力 ;淫羊藿还可提高脑线粒体呼吸链复合酶Ⅳ活力和骨骼肌线粒体ATP的合成。结论 :淫羊藿。

低氧调节大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体非协同性表达

目的观察慢性低氧时大鼠线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ蛋白表达变化并讨论其病理生理学意义。方法成年雄性Wistar大鼠随机分为慢性低氧(4500m,30d)组和对照组,取双侧腓肠肌,分离线粒体,用Clark氧电极法检测线粒体Ⅲ态呼吸(state3,ST3)、Ⅳ态呼吸(state4,ST4)和呼吸控制率(respiratory control ratio,RCR),用Western blot检测线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ蛋白的表达。结果慢性低氧组大鼠腓肠肌线粒体ST3和RCR显著低于对照组(P<0.05)。慢性低氧组大鼠腓肠肌线粒体复合体Ⅰ30×103亚基、复合体Ⅱ70×103亚基、复合体Ⅴα亚基蛋白表达量显著低对照组(P<0.05)。2组线粒体ST4和复合体Ⅲ核心亚基2蛋白表达无显著性差异(P>0.05)。结论低氧可调节大鼠骨骼机线粒体复合体蛋白非协同性表达,导致线粒体氧化磷酸化功能下降。

鱼藤酮帕金森大鼠呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅳ的改变

目的研究鱼藤酮帕金森模型大鼠呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅳ的变化。方法雄性Wistar大鼠每日颈背部皮下注射鱼藤酮葵花油乳化液2 mg/(kg.d)连续3～5周制备鱼藤酮帕金森模型大鼠;按行为学评分标准记分。模型动物分成高分组、低分组、模型4周组。分光光度法测定呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅳ。结果模型低分组肌肉呼吸链复合酶Ⅰ受到明显抑制,停给鱼藤酮4周后肌肉和黑质呼吸链复合酶Ⅰ显著低于正常。而模型高分组肌肉呼吸链复合酶Ⅰ升高,模型各组肌肉呼吸链复合酶Ⅳ均见升高,但黑质未见升高。结论鱼藤酮帕金森模型大鼠肌肉和黑质呼吸链复合酶Ⅰ明显抑制。肌肉见呼吸链复合酶Ⅳ代偿性升高而黑质未见。

菟丝子水提物对衰老模型大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合体活性的影响

目的探讨菟丝子水提物对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合体活性的影响。方法将Wistar大鼠30只,随机分为青年对照组,衰老模型组,模型给药组,制作D-半乳糖衰老模型,模型给药组同时灌服菟丝子水提物。观察各组大鼠心肌线粒体丙二醛(MDA)的含量、超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅳ活性的变化。结果菟丝子水提物可提高心肌线粒体SOD的活性、降低MDA的含量;并且使呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅳ活性明显升高。结论菟丝子水提物能提高心肌线粒体抗氧化能力,改善线粒体能量代谢障碍,维护线粒体功能。

线粒体呼吸链膜蛋白复合体的结构

线粒体作为真核细胞的重要"能量工厂",是细胞进行呼吸作用的场所,呼吸作用包括柠檬酸循环和氧化磷酸化两个过程,其中氧化磷酸化过程的电子传递链(又称线粒体呼吸链)位于线粒体内膜上,由四个相对分子质量很大的跨膜蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅳ)、介于Ⅰ/Ⅱ与Ⅲ之间的泛醌以及介于Ⅲ与Ⅳ之间的细胞色素c共同组成。线粒体呼吸链的功能是进行生物氧化,并与称之为复合物V的ATP合成酶(磷酸化过程)相偶联,共同完成氧化磷酸化过程,并生产能量分子ATP。线粒体呼吸链的结构生物学研究对于彻底了解电子传递和能量转化的机理是至关重要的,本文分别论述线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的结构,并跟踪线粒体呼吸链超复合体的结构研究进展。

不同训练方案对大鼠股直肌线粒体呼吸链复合体酶活性的影响

目的:研究不同训练方案运动后大鼠静息状态线粒体的呼吸链复合酶活性的特异性、适应性变化,对不同训练方案的训练效果及其机理进行探索;为尝试寻找更有效的专项训练方法提供一些科学依据和参考。方法:将86只SPF级雄性SD大鼠随机分为对照组(S)、耐力组(E)、间歇组(I)、耐力+间歇组(EI)及间歇+耐力组(IE),于4周、6周、8周运动结束48h后取样,提取左侧股直肌线粒体,测定线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅳ活性。结果:4周和6周运动后,唯有E6组大鼠线粒体呼吸链复合体酶IV活性显著高于S6组;8周运动后,复合体酶I活性I8组和IE8组显著高于S8组;复合体酶IV活性EI8组和I8组均显著高于S8组,IE8组极显著高于S8组。结论:4种训练方案均能使大鼠两种线粒体呼吸链复合酶活性提高,其中,耐力训练能最快使线粒体呼吸链产生适应性变化;间歇训练显著提高无氧代谢水平,但线粒体呼吸链的适应较慢;间歇+耐力训练可能最有利于快速提高机体有氧代谢水平。

高强度间歇训练对大鼠心肌线粒体呼吸链复合体活性的影响

目的:探讨长期高强度间歇训练(HIIT)诱导大鼠心肌肥大过程中心功能以及线粒体呼吸链活性的变化。方法:将90只健康Wistar大鼠随机分为HIIT组、持续中等强度训练(MICT)组和安静对照组(RC),每组按照观察时间点(2周、6周和10周)再分为3个亚组,共9组,每组10只。实验结束后利用超声心动图检测大鼠心功能,称量体重和心脏重量,心肌匀浆后用差速离心法提取心肌线粒体,分别测定心肌和线粒体柠檬酸合酶(CS)活性、呼吸链复合体Ⅰ~Ⅳ(CⅠ~Ⅳ)活性以及心肌过氧化物酶体增生物激活受体1α(PGC-1α)、α-肌球蛋白重链(α-MHC)、β-MHC、心钠素(ANF)和脑钠素(BNP)蛋白表达量。结果:HIIT组、MICT组大鼠分别于第2~10周和第10周出现心肌肥大。第2周和10周时,各组心功能、呼吸链复合体活性以及各蛋白表达量均无显著性差异(P>0.05)。第6周时,HIIT组左心室射血分数(LVEF)、左心室缩短分数(LVFS)、心肌α-MHC蛋白表达量以及呼吸链复合体CⅠ、CⅢ、CⅣ活性低于RC组和MICT组(P<0.05),心肌β-MHC和BNP表达量则高于RC组和MICT组(P<0.05)。结论:长期HIIT(而非MICT)能够诱导大鼠暂时性病理性心肌肥大以及心功能下降,其机制可能与心肌线粒体呼吸链复合体活性下调有关。

不同模式低氧训练对急性力竭运动下大鼠肝脏、肾脏线粒体呼吸链复合体酶活性的影响

经5周不同模式低氧训练,测定急性力竭运动即刻大鼠肝脏、肾脏线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的活性,探讨不同低氧训练模式对肝脏及肾脏线粒体呼吸链功能的影响。方法:40只2月龄雄性Wistar大鼠随机均分为5组:常氧训练组(LoLo)、高住高练组(HiHi)、高住低训组(HiLo)、低住高练组(LoHi)和高住高练低训组(HiHiLo)。各组大鼠分别在常氧(海拔1 500 m,大气压632 mmHg)或/和低氧(海拔3 500 m,大气压493 mmHg)环境中居住及递增负荷训练5周。力竭运动后即刻取样。差速离心法提取线粒体。分光光度法测定呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ活性。结果显示:HiLo模式和HiHiLo模式可显著提高大鼠力竭运动后即刻肝脏线粒体呼吸链功能,4种低氧训练模式均降低了大鼠力竭运动后即刻肾脏线粒体呼吸链功能,不同低氧训练模式对大鼠力竭运动后即刻线粒体呼吸链功能的影响存在组织差异性。

线粒体呼吸链复合体Ⅱ+Ⅲ的电子传递与质子转移的偶联

研究了鼠肝线粒体内膜体呼吸链复合体Ⅱ＋Ⅲ的Ｈ~＋／２ｅ比与Δψ的相关性及其调节因素。证明：（１）用光谱法测得复合体Ⅱ＋Ⅲ的电子传递与质子转移初速度的Ｈ~＋／２ｅ比值接近４，与铁氰化钾脉冲法测得的结果相同。Ｈ~＋／２ｅ随着ΔμＨ~＋升高而逐渐下降。荧光透析法测定不同Ｆｅ^（３＋）还原速率建立的不同Δψ时，证明Ｈ~＋回漏对Δψ和Ｈ~＋泵出速度的依赖性。讨论了呼吸链复合体Ⅱ＋Ⅲ电子传递与质子转移之间的偶联以及“Ｒｅｄｏｘｓｌｉｐ”和“ｐｒｏｔｏｎｌｅａｋ”的现象。（２）抑制剂实验说明线粒体内膜中Ｃａ^（２＋）、Ｐｉ与Ｈ~＋的协同运输系统对线粒体内膜Ｈ~＋泵出及Ｈ~＋回漏作用有一定的调控作用。

线粒体复合体Ⅰ呼吸抑制剂的研究

线粒体复合体Ⅰ呼吸抑制剂不仅在医药上有着重要的研究价值,在农药方面也有着特殊的意义。这类药剂的作用机制比较特殊,害虫不易产生抗性,是一类非常有前途的杀虫药剂。从植物,微生物等生物体中发现了许多线粒体复合体Ⅰ呼吸抑制剂,如鱼藤酮、粉蝶霉素A、辣椒碱,番荔枝内酯、myxalamid等,它们可以作为农药的先导化合物进行药物合成。根据不同的作用方式,线粒体复合体Ⅰ呼吸抑制剂可分3种类型,分别以粉蝶霉素A、鱼藤酮、辣椒碱为代表。

丁烯酸内酯对心肌线粒体呼吸链酶复合物活力的影响

目的 研究丁烯酸内酯 (BUT)对大鼠心肌细胞毒性作用机制。方法 差速贴壁结合化学方法分离纯化大鼠心肌细胞。MTT法检测BUT作用于心肌细胞后其存活率的改变。用差速离心法分离心肌线粒体。TBA法检测心肌匀浆和心肌线粒体悬液中MDA的含量。应用紫外分光光度法检测BUT作用于线粒体悬液 2h后线粒体呼吸链酶复合物活力。结果 BUT对培养的心肌细胞有很强的毒性作用并且呈现明显的量效 关系 ,其作用于心肌细胞的LC50 为5 3 μg/mL。BUT作用在线粒体悬液中所引起的脂质过氧化效应强于其在心肌匀浆中所引起的脂质过氧化作用。BUT作用后线粒体酶复合物活力发生了改变 ,复合物Ⅰ和复合物Ⅱ的活力受到了比较明显的抑制 ,而复合物Ⅲ、Ⅳ的活力则有一定程度升高。结论 BUT能引起心肌细胞的脂质过氧化作用 ,这种作用有可能是因为BUT作用于线粒体呼吸链影响了电子在呼吸链上的传递过程所致。

不同低氧训练模式对大鼠脑组织线粒体呼吸链酶复合体活性的影响

目的:探讨不同低氧训练模式对大鼠脑线粒体呼吸链功能的影响。方法:40只健康2月龄雄性Wistar大鼠随机均分为5组:常氧训练组(LoLo)、高住高练组(HiHi)、高住低训组(HiLo)、低住高练组(LoHi)和高住高练低训组(HiHiLo),每组8只。依实验方案,各组大鼠分别在常氧(模拟海拔1500m,大气压为632mmHg)或/和低氧(模拟海拔3500m,大气压为493mmHg)环境中居住及递增负荷训练5周,每周训练6天。最后一次训练后在常氧环境恢复72h,力竭运动后即刻取样。差速离心提取线粒体。分光光度法测定呼吸链酶复合体(CⅠ～CⅢ)活性。结果:4个低氧训练组大鼠脑组织线粒体呼吸链CⅠ活性与LoLo组相比均无显著性差异。LoHi组CⅡ活性显著下降(P<0.01),降低76.199%,其余各组无显著性差异。HiHi组、HiLo组和LoHi组CⅢ活性均显著下降(P<0.01),分别降低71.496%、65.240%和87.838%,HiHiLo组显著性上升(P<0.01),提高170.145%。结论:在模拟海拔3500m的4种低氧训练中,髙住高练低训提高大鼠脑组织线粒体呼吸链功能的作用优于髙住高练、高住低训和低住高练。

电针对SAMP8小鼠海马线粒体呼吸链酶复合体活性的影响

目的观察电针对SAMP8小鼠海马线粒体呼吸链酶复合体活性的影响,从线粒体角度探讨电针治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制。方法选取8月龄SAMP8小鼠16只,随机分为模型组8只,电针组8只,另选取8只8月龄的SAMR1小鼠为对照组,疗程结束后,采用Morris水迷宫检测小鼠学习记忆能力,分光光度法检测海马线粒体呼吸链酶复合体的活性。结果模型组与对照组相比,模型组鼠平均逃避潜伏期明显延长,原平台象限停留时间缩短,海马线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ活性降低(P<0.01,P<0.05);电针组与模型组比较,电针组平均逃避潜伏期缩短,原平台象限停留时间延长,海马线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ活性明显升高(P<0.01,P<0.05)。结论电针治疗AD的可能机制是提高海马线粒体呼吸链酶复合体活性,改善线粒体功能。