线粒体呼吸链超级复合物研究进展

呼吸作用是生物体最重要的生命活动之一。线粒体呼吸链复合物是真核细胞执行呼吸作用提供能量的重要蛋白复合物。这些蛋白复合物之间还能进一步组装成超级复合物,甚至超超级复合物,从而有效提高能量转换效率、减少活性氧的产生。线粒体呼吸链复合物的结构异常或功能缺陷是导致线粒体疾病的重要因素。本文对线粒体呼吸链复合物、超级复合物的结构、功能与组装机制以及与线粒体疾病的关系进行综述,以期为中学生物学教师提供细胞呼吸相关教学内容的前沿拓展素材。

线粒体呼吸链酶复合物在心肌缺血再灌注损伤中的作用进展

心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)是一种常见的心血管并发症,是困扰众多临床学者的一大难题。为改善MIRI预后众多学者致力于其机制的研究,发现线粒体与MIRI的发生密切相关,其中线粒体呼吸链酶复合物功能受损,能量代谢障碍在MIRI的发生过程中起着关键作用。本综述旨在阐述MIRI中线粒体呼吸链酶复合物的变化及其对MIRI的影响,为MIRI寻找新的有效治疗靶点提供依据。

不同海拔牦牛骨骼肌线粒体呼吸链复合酶活性及氧化应激指标的差异分析

线粒体呼吸链是实现氧化磷酸化的分子机构,被广泛证实是活性氧产生的主要来源,活性氧的积累会造成细胞氧化应激,因此为了阐明不同海拔地区牦牛骨骼肌线粒体呼吸链复合酶活性及抗氧化能力的差异,试验从高(海拔4200 m)、中(海拔3200 m)、低(海拔1900 m)海拔地区随机选择临床健康成年雄性牦牛各5头(分别分为高、中、低海拔组),屠宰后取骨骼肌采用比色法测定5种线粒体呼吸链复合酶和抗氧化关键酶的活性及氧化应激指标。结果表明:随着海拔的升高,牦牛骨骼肌线粒体呼吸链复合酶Ⅰ~Ⅴ活性均表现为逐渐降低的趋势,其中高海拔组牦牛骨骼肌线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ活性与中、低海拔组牦牛差异显著(P<0.05);低海拔组牦牛骨骼肌线粒体呼吸链复合酶Ⅱ、Ⅴ活性与中、高海拔组牦牛差异显著(P<0.05)。随着海拔的升高,牦牛骨骼肌中羟自由基、丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性逐渐下降,且各组间显著差异(P<0.05);总抗氧化能力(T-AOC)先升高后降低,中海拔组牦牛骨骼肌显著高于低海拔组和高海拔组(P<0.05);超氧化物歧化酶(SOD)活性先下降后上升,各组间差异显著(P<0.05)。说明牦牛骨骼肌中线粒体呼吸链复合酶活性和骨骼肌的抗氧化能力也会随着海拔而改变,牦牛骨骼肌的氧自由基代谢随着环境改变是高海拔牦牛适应低氧环境的一种生理策略。

涤痰解毒方对有机磷农药中毒模型大鼠线粒体呼吸链复合物的影响

目的 观察涤痰解毒方(涤痰汤加减)对急性有机磷农药中毒(acute organophosphorus pesticide poisoning,AOPP)模型大鼠肺组织及线粒体呼吸链复合物活性及三磷酸腺苷(ATP)含量的影响,以探讨其治疗作用。方法 SD雄性大鼠灌胃敌敌畏溶液造模,模型制备成功后,随机分为模型组、西药(长托宁)组、西药+等剂量涤痰解毒方组、等剂量涤痰解毒方组、高剂量涤痰解毒方组,分别进行相应干预。治疗结束后取一侧肺组织,石蜡包埋、切片,HE染色观察;取另一侧肺组织,分离肺组织线粒体,采用比色法,按照线粒体呼吸链复合物测定试剂盒说明书进行线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性及三磷酸腺苷(ATP)含量的检测。结果 有机磷处理后的大鼠肺组织损伤明显,西药、西药+涤痰解毒方及等剂量、高剂量涤痰解毒方治疗后肺损伤均明显减轻;有机磷处理后线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性及ATP含量明显降低(P<0.05),等剂量及高剂量涤痰解毒方组均可上调线粒体复合物Ⅰ含量(P<0.05);西药及西药+等剂量涤痰解毒方组均可上调线粒体复合物Ⅱ含量(P<0.05);所有治疗组均可升高线粒体呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ含量(P<0.05)。各治疗组均能明显上调ATP含量(P<0.05)。结论 涤痰解毒方可减轻AOPP中毒模型大鼠肺组织损伤程度,可通过调节线粒体呼吸链复合物活性改善线粒体呼吸功能和能量代谢,发挥治疗作用。

缺血性脑卒中患者白细胞线粒体膜电位和线粒体呼吸链复合体活性变化及其与卒中后抑郁的关系

目的研究缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)患者白细胞线粒体膜电位和线粒体呼吸链复合体Ⅰ~Ⅳ活性的变化,并探讨其与卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)的关系。方法前瞻性收集2018年11月至2020年7月作者医院收治的IS患者189例,其中男112例,女77例。均给予个体化治疗后随访1年。随访1年时采用汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评估PSD严重程度,并根据HAMD评分将患者分为PSD组(HAMD≥8分)和非PSD组(HAMD<8分)。分别于入院第1天和随访结束时检测患者白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ~Ⅳ活性水平变化,分析白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ~Ⅳ活性水平与PSD严重程度的相关性及其对IS患者发生PSD的预测价值。结果189例IS患者完成随访182例,其中共发生PSD 73例(40.11%)。与非PSD组比较,PSD组入院第1天时白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性降低(均P<0.05),随访1年时两组白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性均较入院第1天时升高(P<0.05),而两组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。轻度(n=29)、中度(n=26)及重度(n=18)PSD患者入院第1天时白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性间比较差异均有统计学意义,且随PSD严重程度增加而降低(P<0.05)。Pearson积差分析显示,PSD患者HAMD评分与入院第1天时白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性均呈明显负相关(r=-0.492、-0.507、-0.428、-0.617、-0.546,均P<0.05)。ROC分析显示入院第1天时白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性预测IS患者发生PSD的AUC分别为0.606、0.734、0.816、0.747和0.690(均P<0.05)。结论PSD患者入院第1天白细胞线粒体膜电位及呼吸链复合体Ⅰ~Ⅳ活性降低可能在PSD发病和进展过程中发挥重要作用,其在预测PSD的发病中具有一定参考价值。

线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活性与2型糖尿病患者疲劳的相关性

目的探讨2型糖尿病(T2DM)患者线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活性与疲劳之间的潜在关系。方法选取2022年1月1日—2022年12月31日于泗洪县第一人民医院就诊的130例T2DM患者作为研究对象,根据疲劳量表评分分为糖尿病无疲乏组和糖尿病疲乏组。采集患者的血样,进行常规的空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)检测,分别使用辅酶Q10(CoQ10)酶联免疫试剂盒和线粒体呼吸链复合物活性定量检测试剂盒检测CoQ10和呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的活性。采用独立样本t检验、双相关Pearson检验、ROC曲线、二元logistic回归分析评估各项临床指标与糖尿病疲劳风险的相关性。结果2组患者FBG、HbA1c、24 h平均血糖(24 h MBG)及24 h血糖标准差(24 h SDBG)和简单自测抑郁量表(PHQ-9)、广泛性焦虑量表(GAD-7)评分差异无统计学意义(P>0.05)。疲乏组患者CoQ10和线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平均低于无疲乏组患者(P<0.05)。T2DM患者CoQ10水平和线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活性与疲劳量表评分呈负相关(r=-0.451~-0.906,P<0.05)。性别(女性)、年龄(60~69岁/70~79岁)、病程(10~年)均为影响T2DM患者产生疲劳感的独立危险因素。结论线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活性降低与T2DM患者疲劳感产生密切相关,而且对T2DM患者疲劳感的产生具有预测价值。

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。

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

益气健脾方对脾气虚证模型大鼠心肌细胞线粒体呼吸链酶复合物活性的影响

目的探究益气健脾方对脾气虚证模型大鼠心肌细胞线粒体呼吸链酶复合物活性的影响。方法将30只SD大鼠随机分为正常组、模型组、治疗组,每组10只,对3组大鼠进行分笼饲养。模型组和治疗组大鼠采取饮食干预联合极限游泳法进行脾气虚造模,于实验第15天对3组大鼠的体质量、肛温、食量、饮水量及脾气虚症状积分进行测评。造模成功后,正常组和模型组采用常规饲养方式联合生理盐水灌胃,治疗组采用常规饲养方式联合益气健脾中药汤剂灌胃,时间为8周。之后分别取3组大鼠的心肌线粒体,测定心肌组织线粒体呼吸链酶复合物活性。结果模型组大鼠的线粒体呼吸链酶复合物Ⅱ和复合物Ⅳ活性明显低于正常组(P<0.05);治疗组大鼠的线粒体呼吸链酶复合物Ⅱ和复合物Ⅳ活性与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论脾气虚能够造成心肌细胞线粒体发生突变和缺失,导致呼吸链酶复合物活性下降,益气健脾中药能够调节心肌组织线粒体呼吸链酶复合物Ⅱ和复合物Ⅳ活性。

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。

健脾化痰祛瘀方对动脉粥样硬化巴马猪小肠线粒体呼吸链复合物及ATP活性的影响

目的:观察健脾化痰祛瘀方对脾虚痰浊动脉粥样硬化(AS)巴马猪小肠线粒体呼吸链复合物及ATP活性的影响。方法:9只健康半岁雄性广西巴马小型猪,随机分为正常对照组、脾虚痰浊AS组和中药治疗组,每组3只。采用比色法观察各组猪小肠组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的活性改变情况并测定ATP合成酶数量。结果:与正常对照组相比,脾虚痰浊AS组猪小肠组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ活性均明显下降,ATP合成酶减少(P<0.05),具有统计学意义。与脾虚痰浊AS组相比,健脾化痰祛瘀方组猪小肠组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ活性均明显回升,ATP合成酶增加(P<0.05),具有统计学意义。结论:健脾化痰祛瘀方可以改善脾虚痰浊AS巴马猪小肠组织线粒体呼吸链复合物活性下降情况,增加ATP合成酶数量。

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。

丁基苯酞对线粒体呼吸链复合酶活性的影响

目的：阐明正丁基苯酞（ｄｌ３ｎｂｕｔｙｌｐｈｔｈａｌｉｄｅ，ｄｌＮＢＰ）改善缺血脑能量代谢的机制。方法：用分光光度法测定局灶性脑缺血大鼠脑线粒体呼吸链复合酶Ｉ，Ｉ，ＩＩ和ＩＶ活性的改变，并观察ｄｌＮＢＰ对这些变化的影响。结果：缺血时复合酶ＩＩ活性升高，ＩＶ的活性显著降低；再灌后，复合酶Ｉ活性升高，ＩＩ的活性降低。在缺血前１０ｍｉｎ给予ｄｌＮＢＰ（５ｍｇ·ｋｇ－１或１０ｍｇ·ｋｇ－１，ｉｐ）能逆转缺血再灌引起的上述复合酶活性改变，尤其是使缺血后急剧降低的复合酶ＩＶ活性得到明显提高。同时ＮＢＰ（ｄ，ｌ，ｄｌ）还能逆转低糖低氧造成的原代培养大鼠皮质细胞呼吸链复合酶ＩＶ活性降低。结论：ＮＢＰ能够改善缺血脑内能量状态是直接作用于脑线粒体的结果，而ｄＮＢＰ起着主要作用。

知柏地黄汤对解脲脲原体感染模型大鼠精子线粒体呼吸链复合物的影响

目的：观察知柏地黄汤对解脲脲原体（uu）感染模型大鼠精子线粒体呼吸链复合物的影响。方法：90只雄性SD大鼠，随机分成空白对照组、模型对照组、中药组（知柏地黄汤8．56g生药／（kg·d））、西药组[强力霉素20mg／（kg·d）]、中西药组（知柏地黄汤＋强力霉素等效剂量之和），除空白对照组外，其他组均采用经大鼠膀胱注射解脲脲原体建立UU感染动物模型，然后，连续灌胃21d（各组给予对应药物）后处死，取附睾标本检测精子质量，分光光度法检测精子线粒体呼吸链复合物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）活性。结果：①模型对照组、空白对照组、中药组、西药组、中西药组建模10d后uu培养阳性率分别为92．9％、0％、33．3％、26．7％、20．0％，模型对照组UU阳性率明显高于其他治疗组（P〈0．05）。②模型对照组、空白对照组、中药组、西药组、中西药组大鼠附睾精子浓度分别为（0．97±0．23）、（3．02±0．52）、（1．21±0．35）、（1．02±0．31）、（1．52±0．28）×10^6／ml，活动率分别为（58．62±15．36）％、（80．45±7．21）％、（75．52±8．78）％、（68．43±10．25）％、（78．25±7．67）％，a＋b级精子百分率分别为（6．15±1．02）％、（10．32±1．14）％、（10．12±1．08）％、（9．01±1．27）％、（10．74±1．03）％；模型对照组大鼠附睾精子浓度、活动率及a＋b级精子百分率明显低于空白对照组（P〈0．01）；各治疗组大鼠附睾精子活动率及a＋b级精子百分率明显高于模型对照组（P〈0．01）。③模型对照组、空白对照组、中药组、西药组、中西药组大鼠精子线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性分别为（31．54±16．25）、（136．86±6．34）、（100．68±14．41）、（81．68±6．78）、（124．06±5．54）μmol／（min·mg），（9．50±3．86）、（20．34±0．37）、（10．88±1．04）、（12．93±1．07）、（16．23±0．60）μmol／（min·mg），（5．58±1．79）、（19．60±0．61）、（11．34±1．35）、（13．87±1．23）、（15．96±0．69）μmo]／（min·mg），（9．54±1．34）、（28．98±3．33）、（17．02±2．04）、（18．41±2．67）、（21．66±2．93）μmol／（min·mg）。模型对照组大鼠精子线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性明显低于空白对照组（P〈0．01）；中药组、西药组、中西药组大鼠精子线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ活性明显高于模型对照组（P〈0．01），西药组、中西药组大鼠精子线粒体呼吸链复合物Ⅱ活性高于模型对照组（P〈0．05）。结论：知柏地黄汤能够提高UU感染大鼠精子质量及线粒体呼吸链复合物活性。这可能是知柏地黄汤治疗UU感染所致不育症的机制之一。

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。

高住低训对大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的影响

目的：探讨高住低训（HiLo）习服过程中大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物活性的动态变化。方法：40只SD大鼠分为5组：常氧对照组以及HiLo1、2、3、4周组,每组8只。HiLo组大鼠每天在模拟海拔2500m（氧含量约为15.4%）的环境生活,在模拟海拔1300m（氧含量约为19.4%）环境游泳1h,每周6天。通过光谱分析法,观察在1~4周时间内,在HiLo作用下大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ（NADH-CoQ还原酶）、复合物Ⅱ（琥珀酸-CoQ还原酶）、复合物Ⅲ（CoQ-细胞色素C还原酶）和复合物Ⅳ（细胞色素氧化酶）活性的变化。常氧对照组不进行运动,测试指标与运动组相同。结果：HiLo1周组大鼠心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性与对照组相比均显著下降（P〈0.05,P〈0.01）。HiLo2周组除酶复合物Ⅲ外,其他三种酶复合物活性均显著低于对照组（P〈0.05,P〈0.01）。HiLo3周组心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性与对照组相比差异无统计学意义;但线粒体蛋白含量显著升高（P〈0.05）。HiLo4周组心肌线粒体酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性显著升高（P〈0.05,P〈0.01）;线粒体蛋白含量显著升高（P〈0.05）。结论：大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性在HiLo的习服过程中需要3周时间。

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。

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。