燧心胶囊对心衰大鼠线粒体融合蛋白Mfn1和Mfn2表达的影响

目的探讨燧心胶囊对心衰大鼠线粒体融合蛋白Mitofusin 1(Mfn1)和Mitofusin 2(Mfn2)表达的影响。方法 60只SD大鼠随机分入对照组、模型组、缬沙坦组和燧心胶囊低、中、高剂量组,每组10只,雌雄各半。除对照组外,其余各组大鼠采用阿霉素(ADR)制备慢性心衰大鼠模型。建模成功后,缬沙坦组和燧心胶囊低、中、高剂量组大鼠予以相应药物灌胃治疗,对照组和模型组大鼠给予等体积的生理盐水,周期为4周。给药结束后,测定大鼠超声心动指标,ELISA法检测血清ATP、ADP水平,RT-qPCR及蛋白印迹法测定心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平。结果模型组大鼠LVIDd、LVIDs、ADP水平高于对照组,FS、EF、ATP水平,心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白低于对照组(P <0.05)。缬沙坦组、燧心胶囊低、中、高剂量组LVIDd、LVIDs、ADP水平低于模型组,FS、EF、ATP水平,心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平高于模型组(P <0.05),且随着燧心胶囊剂量的增加,LVIDd、LVIDs、ADP水平逐渐降低,FS、EF、ATP水平,心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平逐渐升高(P <0.05)。燧心胶囊低、中剂量组LVIDd、LVIDs、ADP水平高于缬沙坦组,FS、EF、ATP水平,心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平低于缬沙坦组(P <0.05)。燧心胶囊高剂量组LVIDd、LVIDs、FS、EF、ADP、ATP水平,心肌线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平与缬沙坦组比较差异无统计学意义(P> 0.05)。结论基于"引火归元"理论的燧心胶囊对阿霉素所致大鼠心衰及心肌线粒体损伤具有明显抑制作用,其机制可能与燧心胶囊能促进线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 mRNA和蛋白水平表达有关。

针刺对阿尔茨海默病模型小鼠行为学及线粒体分裂蛋白1、融合蛋白1表达和超微结构的影响

目的观察针刺对阿尔茨海默病(AD)模型小鼠行为学,大脑海马神经元线粒体分裂蛋白1(Fis1)、线粒体融合蛋白1(OPA1)表达及线粒体超微结构的影响,探讨针刺治疗AD的作用机制。方法 40只雄性SAMP8小鼠随机分为针刺组和模型组,每组20只。另取20只同月龄雄性正常老化模型小鼠(SAMR1小鼠)作为正常组,针刺组选取"肾俞""百会""血海""膈俞"进行干预。8周后,Morris水迷宫实验检测小鼠行为学,之后提取海马组织,Western blot检测小鼠海马线粒体相关蛋白Fis1和OPA1的表达,电镜观察小鼠海马神经元线粒体超微结构。结果与模型组比较,针刺组逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),其停留在原平台象限时间延长和穿越原平台次数明显增加(P<0.05);针刺组Fis1表达明显减弱,OPA1表达明显增强(P<0.05,P<0.01);针刺组线粒体超微结构明显改善,线粒体体密度及面密度明显增加(P<0.05)。结论针刺可能通过提高模型小鼠学习记忆能力、下调Fis1表达、上调OPA1表达和改善线粒体超微结构,达到治疗AD的作用。

脑缺血大鼠脑组织中发动蛋白相关蛋白1和线粒体融合基因2的动态表达

目的:探讨脑缺血后线粒体分裂蛋白及融合蛋白表达水平的变化。方法:72只大鼠随机分为脑缺血后组及假手术组,每组18只。采用线栓法经左侧颈外-颈内动脉插线栓塞大脑中动脉建立脑缺血模型。应用苏木精-伊红染色(HE染色)观察大脑皮质神经元形态结构,蛋白免疫印迹法检测脑组织Drp1及Mfn2的蛋白含量,rt-PCR检测Drp1及Mfn2的mRNA基因的表达情况。结果:脑缺血组的Drp1蛋白及其mRNA基因的表达明显高于假手术组,且随着时间的延长表达逐渐增加(P<0.01);脑缺血组Mfn2蛋白及其表达mRNA基因的表达低于假手术组,且随着时间的延长表达逐渐减少(P<0.01)。结论:线粒体分裂和融合蛋白表达异常可能是脑缺血后脑组织损伤的重要机制。

线粒体融合蛋白-1对牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的:比较正常及炎症来源的牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)中线粒体融合蛋白-1(mitofusion 1,Mfn1)的表达差异及其对PDLSCs成骨分化的影响。方法:分离培养PDLSCs,分别为正常来源(HPDLSCs)、牙周炎来源(P-PDLSCs)及应用IL-1β模拟炎症微环境诱导牙周膜干细胞(H-PDLSCs+IL-1β)。RT-PCR方法检测对比H-PDLSCs与P-PDLSCs、H-PDLSCs与H-PDLSCs+IL-1β中Mfn1表达差异;RT-PCR检测成骨基因、茜素红染色及氯化十六烷基吡啶定量,对比P-PDLSCs及si Mfn1下调Mfn1表达后的成骨分化能力。结果:与H-PDSLCs组相比,P-PDSLCs组及H-PDLSCs+IL-1β组中Mfn1表达量显著升高(P<0.05);si Mfn1下调P-PDSLCs中Mfn1表达量后,其成骨分化能力增强(P<0.05)。结论:炎症微环境下,PDLSCs中Mfn1表达量升高,导致成骨分化能力下降。

七氟醚后处理对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤线粒体融合蛋白1表达的影响

目的：探讨七氟醚后处理对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤时线粒体融合蛋白1（Mfn1）表达的影响。方法：健康成年SD大鼠60只,体重200-240 g,采用随机数字表法将其分成假手术组（S组）、糖尿病假手术组（DS组）、糖尿病缺血再灌注组（DI/R组）和糖尿病七氟醚后处理组（DSev组）,每组15只。采用腹腔一次性注射链脲佐菌素65 mg/kg的方法制备糖尿病模型。采用结扎左冠状动脉前降支制备心肌缺血再灌注模型,S组和DS组只穿线不结扎,DI/R和DSev组结扎左冠状动脉的前降支30 min,再灌注120 min,DSev组再灌注前1 min吸2.5%的七氟醚5min,再灌注结束时取大鼠心肌组织。采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑双重染色法（TTC）测定心肌梗死面积,TUNEL法测定凋亡指数（AI）,免疫组化法测定各组Mfn1的表达。结果：与S组相比,DS组凋亡指数增加,Mfn1的表达下调（P〈0.05）,心肌梗死范围差异无统计学意义（P〉0.05）,DI/R组和DSev组心肌梗死面积和AI增加,Mfn1的表达下调（P〈0.05）。与DS组相比,DI/R组和DSev组心肌梗死范围和AI增加,Mfn1的表达下调（P〈0.05）。与DI/R组相比,DSev组心肌梗死面积、AI及Mfn1的表达差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：糖尿病大鼠心肌Mfn1的表达较正常大鼠下调,糖尿病缺血再灌注损伤可进一步使Mfn1的表达下调,七氟醚后处理对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤线粒体Mfn1的表达无明显影响。

微小RNA-20和线粒体融合蛋白1在子宫内膜癌中的表达情况及临床意义

目的探讨微小RNA(miRNA)-20和线粒体融合蛋白1(MFN1)在子宫内膜癌中的表达情况及临床意义。方法选取66例子宫内膜癌患者的子宫内膜癌组织和60例子宫肌瘤患者的正常子宫内膜组织,采用实时定量逆转录聚合酶链反应检测miRNA-20的相对表达量,采用免疫组织化学染色法检测MFN1的表达情况。比较子宫内膜癌组织和正常子宫内膜组织中miRNA-20的相对表达量和MFN1的阳性表达率,分析不同临床特征子宫内膜癌患者子宫内膜癌组织中miRNA-20的相对表达量和MFN1的阳性表达率,采用Cox比例风险回归模型分析子宫内膜癌患者预后的影响因素。结果子宫内膜癌组织中miRNA-20的相对表达量和MFN1的阳性表达率均明显低于正常子宫内膜组织,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。国际妇产科联盟(FIGO)分期为Ⅲ~Ⅳ期、有淋巴结转移的子宫内膜癌患者子宫内膜癌组织中miRNA-20的相对表达量和MFN1的阳性表达率分别明显低于FIGO分期为Ⅰ~Ⅱ期、无淋巴结转移的患者,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。Cox比例风险回归分析结果显示,FIGO分期、淋巴结转移、miRNA-20相对表达量和MFN1表达情况均是子宫内膜癌患者预后的影响因素(P﹤0.01)。结论miRNA-20和MFN1在子宫内膜癌组织中呈低表达,且其表达情况与患者的临床特征和预后具有一定的关系,值得进一步研究。

线粒体分裂融合蛋白表达失衡在IgA肾病小鼠肾脏病理学变化中的作用

目的:探讨线粒体分裂融合蛋白表达失衡在IgA肾病(IgAN)小鼠肾脏病理学变化中的作用,为IgAN的治疗提供一定的实验依据。方法:20只健康SPF级雄性BALB/C小鼠,6~8周龄,随机分为对照组和模型组,每组10只。采用牛血清白蛋白(BSA)、脂多糖(LPS)和四氯化碳(CCl_4)联合给药的方式建立小鼠IgAN模型。采用免疫荧光技术检测肾小球中IgA沉积,苏木精-伊红(HE)染色观察小鼠肾组织病理形态表现,以评价模型是否构建成功。称量小鼠体质量和肾脏质量,计算各组小鼠肾脏指数;酶活性法检测小鼠血清中肌酐和尿素氮水平。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组小鼠血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6)水平,实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)法检测小鼠肾组织中调控线粒体分裂融合的关键基因动力相关蛋白1 (Drp1)、线粒体融合蛋白1 (Mfn1)和线粒体融合蛋白2 (Mfn2) mRNA表达水平,Western blotting法检测小鼠肾组织中Drp1、Mfn1和Mfn2蛋白表达水平。结果:与对照组比较,模型组小鼠肾小球出现明显的IgA沉积,伴随肾小球萎缩,肾小球系膜细胞和基质增生导致系膜区增宽,肾小管部分细胞肿胀坏死,表明IgAN模型构建成功。与对照组比较,模型组小鼠肾脏指数、血清肌酐和尿素氮水平均明显升高(P<0.05),小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平明显升高(P<0.05或P<0.01),小鼠肾组织中Drp1 mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.05),而小鼠肾组织中Mfn1和Mfn2 mRNA和蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:线粒体分裂融合蛋白表达失衡可能是IgAN发生发展的机制之一,以分裂融合稳态为靶点的研究可能为IgAN的治疗提供新思路。

线粒体融合蛋白-2的功能

线粒体融合蛋白-2（mitofusion2,Mfn2）是定位于线粒体外膜上的跨膜蛋白,人类Mfn2是由757个氨基酸残基组成的,2次跨于线粒体外膜,并沿线粒体呈网状结构分散分布。越来越多的研究证明,Mfn2除了介导线粒体融合外,还参与细胞能量代谢、信号转导、增殖及凋亡等细胞生物学过程。

Pink1/Parkin介导线粒体融合发生线粒体自噬的研究进展

肿瘤、心血管系统和神经退行性疾病严重危害人类的健康,线粒体自噬在上述疾病的发生发展中发挥着重要作用,但其分子机制依然不明。在帕金森病患者的黑质中,PTENinduce putative kinase 1(Pink1)和Parkin基因经常发生突变或者缺失,对神经元的数量减少起到关键作用[1]。Parkin(E3ubiquitin ligases)是一种E3泛素连接酶,通过其域间相互作用被天然抑制,并且通过两个平行的激活步骤刺激Parkin Ubl域中的Ser65的磷酸化和pUb结合,Parkin的Ubl结构域和泛素被磷酸化相反调控(图1)[2],主要参与线粒体形态学、线粒体动力学和自噬等细胞生理活动,它也是Pink1的下游蛋白[3]。Pink1是丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,其与自噬、凋亡、氧化应激、释放突触递质和线粒体钙离子稳态等有密切联系。

miR-27b-3p调控OPA1表达对心力衰竭模型心肌细胞线粒体融合的影响

目的探讨miR-27b-3p通过调控视神经萎缩蛋白1(OPA1)表达对心力衰竭模型心肌细胞线粒体融合的影响。方法SD大鼠随机分成Sham组、model组、antagomir NC组和miR-27b-3p antagomir组,每组15只。结扎左冠状动脉前降支制备心力衰竭大鼠模型,造模成功的大鼠于尾静脉分别注射antagomir NC或miR-27b-3p antagomir。4周后,qRT-PCR检测miR-27b-3p和OPA1 mRNA水平;透射电镜观察心肌组织线粒体结构变化。采用0.8%的戊巴比妥钠对分离的大鼠心肌细胞进行诱导,并随机分成model组、inhibitor NC组、miR-27b-3p inhibitor组、miR-27b-3p inhibitor+siRNA NC组和miR-27b-3p inhibitor+OPA1 siRNA组,另取正常细胞作为Control组。qRT-PCR检测miR-27b-3p和OPA1 mRNA水平;双荧光素酶实验检测miR-27b-3p和OPA1的靶向关系;荧光素酶发光法检测线粒体ATP合成活力;DCFH-DA荧光染料检测线粒体活性氧(ROS)水平;JC-1荧光探针法检测线粒体膜电位(ΔΨm);Western blot检测OPA1、线粒体融合蛋白(MFN)1、MFN2、电压依赖性阴离子通道1(VDAC-1)、细胞色素C氧化酶Ⅳ(COXⅣ)、线粒体转录因子A(Tfam)、过氧化物酶体增殖物激活受体Y辅激活因子1(PGC-1α)、自噬标志蛋白Beclin-1、B淋巴细胞瘤-2基因/腺病毒E1B相互作用蛋白3(Bnip3)表达。结果与Sham组比较,model组大鼠心肌组织中miR-27b-3p表达明显增加(P<0.05),OPA1 mRNA明显减少(P<0.05),且线粒体结构受损,数量明显减少;miR-27b-3p antagomir下调miR-27b-3p表达后,OPA1 mRNA表达明显增加(P<0.05),线粒体结构明显恢复,数量也显著增多。细胞实验发现,与Control组相比,model组miR-27b-3p表达上调,OPA1 mRNA及OPA1、MFN1、MFN2、VDAC-1、COXIV、Tfam、PGC-1α蛋白表达下调,Beclin-1、Bnip3蛋白表达上调,线粒体ROS上升,ATP和ΔΨm下降(P<0.05);而miR-27b-3p inhibitor下调miR-27b-3p表达后,上述各项指标水平均得以逆转。miR-27b-3p靶向负调控OPA1蛋白表达。在抑制miR-27b-3p表达的基础上沉默OPA1可使戊巴比妥钠诱导的心肌细胞OPA1、MFN1、MFN2、VDAC-1、COXIV、Tfam、PGC-1α蛋白表达明显降低,Beclin-1、Bnip3蛋白表达明显升高,线粒体ROS明显上升,ATP和ΔΨm明显下降(P<0.05)。结论miR-27b-3p在心力衰竭模型心肌组织中高表达,抑制miR-27b-3p通过靶向负调控OPA1蛋白表达促进心力衰竭模型心肌细胞线粒体融合。

线粒体融合蛋白2与胰岛素抵抗

线粒体融合蛋白具有促进线粒体融合、抑制细胞增殖、保护细胞免于凋亡等多种功能。目前,越来越多的证据表明该基因产物与胰岛素抵抗状态有关。

甲基苯丙胺对体外培养SH-SY5Y细胞线粒体膜电位、超微结构及Mfn1、Fis1蛋白表达的影响

目的 评估甲基苯丙胺(METH)对体外培养的SH-SY5Y细胞线粒体膜电位(MMP)、线粒体超微结构及Mfn1、Fis1蛋白表达的影响。方法 SH-SY5Y细胞中加入METH(0.0、1.0、1.5、2.0 mmol·L^-1 ),培养3、6、12、24 h;JC-1法检测SH-SY5Y细胞MMP;透射电镜观察SH-SY5Y细胞线粒体超微结构;Western blot检测Mfn1、Fis1蛋白表达。结果 METH作用SH-SY5Y细胞3、6、12、24 h,与对照组比较,METH组细胞MMP红绿荧光比值明显降低( P <0.05),Mfn1蛋白表达降低( P <0.05),Fis1蛋白表达升高( P <0.05);METH作用SH-SY5Y细胞24 h时,透射电镜观察见未处理组细胞线粒体呈椭圆形棒状双层膜结构,线粒体嵴正常、清晰,METH组细胞线粒体椭圆形棒状结构被分裂成小球状结构,并发现线粒体自噬小体及自噬溶酶体。结论 METH可引起SH-SY5Y细胞MMP下降、线粒体超微结构改变及Mfn1、Fis1蛋白表达水平改变,其改变可能参与METH致神经细胞损伤的发病机制。

滋肾活血方对血管性痴呆大鼠分裂与融合蛋白Mfn1、Mfn2、Drp1、Fis1的影响

目的观察滋肾活血方对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠海马组织线粒体融合蛋白1(mitofusin 1,Mfn1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn2)、线粒体动力蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)、线粒体分裂蛋白1(fission mitochondrial 1,Fis1)表达的影响。方法选用雄性SD大鼠60只,随机均分为假手术组、模型组、滋肾活血高剂量组、滋肾活血中剂量组、滋肾活血低剂量组、西药组。除假手术组外,其余各组均采用改良2-VO法建立VD大鼠模型。每组大鼠按9 mL/(kg·d)剂量灌胃相应药物。模型组、假手术组给予蒸馏水,滋肾活血低剂量组、滋肾活血中剂量组、滋肾活血高剂量组予以滋肾活血方溶液[9.8、17.8、35.6 g/(kg·d)]灌胃,西药组以多奈哌齐溶液[150 mg/(kg·d)]灌胃。连续喂药2周后,采用水迷宫实验评估大鼠学习记忆功能;取海马组织,采用免疫组化法检测实验大鼠海马组织中的Mfn1、Mfn2、Drp1、Fis1蛋白表达量。结果与假手术组比较,模型组大鼠逃避潜伏期(escape latency,EL)延长(P<0.05),Mfn1、Mfn2、Drp1蛋白的表达量降低(P<0.05)。与模型组对比,滋肾活血中、高剂量组大鼠EL缩短(P<0.05),Mfn1、Mfn2、Drp1蛋白表达量升高(P<0.05)。与滋肾活血低剂量组比较,滋肾活血中、高剂量组大鼠EL缩短(P<0.05),Mfn1、Drp1蛋白表达量升高(P<0.05)。结论滋肾活血方可能通过调节细胞内线粒体分裂与融合,上调Mfn1、Mfn2、Drp1蛋白的表达,从而改善认知功能。

动力蛋白相关蛋白1抑制剂对肠黏膜上皮细胞缺血再灌注损伤的干预作用及其机制

目的探讨动力蛋白相关蛋白1(Drp1)抑制剂对肠黏膜上皮细胞缺血再灌注损伤的干预作用并分析其机制。方法将人大肠黏膜上皮细胞系Caco-2分为对照组、模型组、Drp1抑制剂组,对照组正常培养细胞,模型组、Drp1抑制剂组均采用缺氧12 h后复氧2 h的方法构建缺氧复氧模型,Drp1抑制剂组在H/R前给予Drp1抑制剂Mdivi-1干预。采用CCK-8法检测细胞活力,线粒体超氧化物指示剂检测线粒体活性氧(ROS)含量,JC-1法检测线粒体膜电位,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blotting法检测细胞Drp1、线粒体融合蛋白2(Mfn2)蛋白。结果细胞活力对照组>Drp1抑制剂组>模型组(P均<0.05);细胞内线粒体ROS含量模型组>Drp1抑制剂组>对照组,线粒体膜电位对照组>Drp1抑制剂组>模型组(P均<0.05);细胞凋亡率模型组>Drp1抑制剂组>对照组(P均<0.05);细胞Drp1蛋白表达模型组>Drp1抑制剂组>对照组,Mfn2蛋白表达对照组>Drp1抑制剂组>模型组(P均<0.05)。结论Drp1抑制剂可减轻肠黏膜上皮细胞缺血再灌注损伤,其机制可能与改善线粒体功能障碍、减少细胞凋亡有关。

视神经萎缩蛋白1与糖尿病心肌病相关性的研究进展

糖尿病心肌病(DCM)是指单纯由高血糖引起的心肌细胞或心脏微血管损伤及代谢障碍。有研究表明,DCM与线粒体融合异常密切相关。视神经萎缩蛋白1(Opa1)是线粒体融合的主要蛋白之一。在高血糖环境下,Opa1表达减少,造成线粒体融合障碍,进而引起心肌细胞能量代谢障碍、氧化应激、胰岛素抵抗与脂毒性增加、细胞凋亡等,最终导致DCM。上调Opa1的表达则能使DCM的症状得到改善。该文就Opa1与DCM的相关性的研究进展做一综述,为DCM的研究提供新思路。

线粒体动态相关蛋白1在阿尔茨海默病线粒体动态学中的作用机制研究进展（英文）

线粒体动态在哺乳动物细胞内发挥重要作用。在健康细胞内,线粒体保持分裂与融合的动态平衡。线粒体动态相关蛋白1(Drp1)在神经细胞轴突和树突部位线粒体分裂动态调控中发挥枢纽作用。对阿尔茨海默症患者的研究证明,Drp1表达及功能变化会破坏线粒体分裂与融合的动态平衡并导致患者海马细胞的功能损坏或缺失。因此,Drp1具有成为以调节线粒体动态为机制的阿尔茨海默病治疗新方案中的全新药物靶点蛋白。

基于线粒体融合探讨血府逐瘀汤抗心肌缺血损伤的作用及机制

目的 基于线粒体融合探讨血府逐瘀汤抗心肌缺血损伤的作用及机制。方法 结扎冠状动脉左前降支建立急性心肌缺血大鼠模型,然后将造模成功的30只大鼠,随机分成模型组[灌胃生理盐水20ml/(kg·d)]、阿托伐他汀组[0.9mg/(kg·d)]、血府逐瘀汤低、中、高剂量组[分别灌胃血府逐瘀汤3.51g/(kg·d)、7.02g/(kg·d)、14.04g/(kg·d)];另取6只大鼠作为正常组、6只大鼠为假手术组(只穿线不打结)。造模24h后灌胃,于灌胃第7天后取材。TTC染色检测心肌梗死面积;HE染色观察心肌组织病理学改变;透射电镜观察心肌细胞线粒体超微结构;免疫组化检测心肌组织Mfn1、Mfn2的表达。结果 与模型组比较,血府逐瘀汤可以减少心肌缺血面积,改善心肌组织病理状态,改善心肌细胞线粒体超微结构,促进心肌细胞线粒体融合,减轻心肌细胞线粒体损伤,上调Mfn1表达(P<0.01),下调Mfn2的表达(P<0.01)。结论 血府逐瘀汤可以上调Mfn1表达,下调Mfn2的表达,促进心肌缺血大鼠心肌细胞线粒体融合,减轻心肌缺血损伤,以高剂量组效果最佳。

与线粒体分裂有关的蛋白质研究进展

在活细胞内线粒体处于不断的融合与分裂状态 ,线粒体融合与分裂的动态平衡影响着线粒体的形态和数量 ,本文对近年来与线粒体分裂有关的蛋白质研究进行了综述 :(1)酵母 (S .cerevisae)中的Dnm1蛋白或它的同源蛋白质可能通过缠绕于线粒体的收缩部分而影响线粒体外膜分裂 ;(2 )位于线粒体上的 3种同源蛋白Mdv1/Fis2 /Gag3与Dnm1能短暂结合 ,它们都是线粒体分裂装置的组成部分 ;(3)一个插入线粒体外膜的跨膜蛋白Fis1或Mdv2极有可能是线粒体分裂装置的招募因子 ,并且由它启动分裂过程 ;(4)分布于膜间隙 (IMS)中的Mgm1蛋白并不负责线粒体内膜分裂 。

花青素通过促进线粒体融合减轻压力超负荷小鼠心脏重构

目的:研究花青素(Cyn)在压力超负荷诱导的小鼠心脏重构中的作用,并探讨其相关机制。方法:将120只6周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成4组:假手术(sham)组(n=20)、sham+Cyn组(n=20)、主动脉缩窄(TAC)组(n=40)和TAC+Cyn组(n=40)。采用TAC术建立小鼠慢性压力超负荷模型,造模当天记为第0天,sham+Cyn组和TAC+Cyn组提前5 d每日灌胃给予溶于二甲基亚砜及生理盐水的Cyn(5 mg·kg^-1·d^-1),sham组和TAC组提前5 d每日灌胃给予等量二甲基亚砜及生理盐水。TAC术后4周,分析比较各组的动物存活率,超声检测小鼠心功能,计算心重体重比和肺重体重比,麦胚凝集素染色和苏木素-伊红染色测量心肌细胞横截面积,通过二氢乙啶染色及超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)检测来评估心脏氧化应激水平,TUNEL细胞凋亡检测试剂盒检测各组小鼠心肌细胞凋亡情况,RT-qPCR检测心房钠尿肽(ANP)、脑钠肽(BNP)和β-肌球蛋白重链(β-MHC)的mRNA表达情况,Western blot法检测Bax、Bcl-2、视神经萎缩蛋白1(OPA1)及发动蛋白相关蛋白1(Drp1)的蛋白表达。结果:与TAC组相比,Cyn干预可显著提高TAC后小鼠存活率(P<0.05),减少心肌细胞凋亡(P<0.05),减小心肌细胞横截面积(P<0.05),降低心重体重比和肺重体重比(P<0.05),降低活性氧与MDA含量(P<0.05),激活SOD(P<0.05)。M型超声检测显示,Cyn可显著提高TAC后小鼠的左心室射血分数和左心室短轴缩短率(P<0.05),同时减小左心室舒张期后壁厚度和左心室舒张末期内径(P<0.05)。透射电子显微镜结果表明,TAC后心肌线粒体数量增多且面积减小(P<0.05);Cyn干预后心肌线粒体面积增加且数量减少(P<0.05)。与sham组比较,TAC后OPA1蛋白表达显著降低(P<0.05);Cyn干预可增加TAC后OPA1蛋白的表达(P<0.05)。结论:Cyn显著提高TAC后小鼠存活率,并改善心脏功能,减轻心脏重构,其机制可能与Cyn抑制心肌线粒体OPA1剪切,促进线粒体融合有关。

Tom70/PNPT1线粒体转位调控在大鼠心肌细胞缺氧性损伤中的作用及其机制

目的探讨线粒体外膜转位酶70(Tom70)/多核糖核苷酸核苷转移酶1(PNPT1)线粒体转位调控在大鼠心肌细胞缺氧性损伤中的作用及其机制。方法(1)将大鼠H9C2心肌细胞分为对照组(常氧条件培养12h)与缺氧组(缺氧干预12h),采用流式细胞术检测心肌细胞凋亡率,qPCR检测TUBA mRNA表达情况,Western blotting检测PNPT1蛋白表达情况。(2)利用携带Tom70序列的慢病毒载体转染H9C2细胞,分为NC组(慢病毒阴性对照组,转染慢病毒空载体)、Tom70过表达组(转染携带Tom70序列的慢病毒载体)、缺氧+NC组、缺氧+Tom70过表达组,采用Western blotting检测各组Tom70、PNPT1蛋白表达水平,采用流式细胞术检测缺氧+NC组、缺氧+Tom70过表达组细胞凋亡率,qPCR检测缺氧+NC组、缺氧+Tom70过表达组TUBA mRNA表达情况,免疫共沉淀技术检测细胞中Tom70与PNPT1的相互作用情况。结果(1)流式细胞术检测结果显示,与对照组比较,缺氧组细胞凋亡率明显增高(P<0.05)。qPCR检测结果显示,与对照组比较,缺氧组细胞中TUBA mRNA含量明显减少(P<0.05)。Western blotting检测结果显示,与对照组比较,缺氧组线粒体内PNPT1蛋白表达水平明显降低,而胞质PNPT1蛋白表达水平明显上升(P<0.05)。(2)Western blotting检测结果显示,与对照组和NC组比较,Tom70过表达组细胞内Tom70表达量明显增加(P<0.05);常氧条件下,NC组与Tom70过表达组线粒体及胞质中的PNPT1表达均无明显差异,而缺氧条件下,与缺氧+NC组比较,缺氧+Tom70过表达组线粒体PNPT1表达水平明显升高,胞质PNPT1表达水平明显降低(P<0.05)。免疫共沉淀结果显示,心肌细胞中的Tom70与PNPT1能够相互结合。流式细胞术检测结果显示,与缺氧+NC组比较,缺氧+Tom70过表达组细胞凋亡率下降(P<0.05)。qPCR检测结果显示,与缺氧+NC组相比,缺氧+Tom70过表达组TUBA mRNA表达水平明显增高(P<0.05)。结论Tom70可通过调控PNPT1的线粒体定位表达减少凋亡相关mRNA的降解来减轻大鼠心肌细胞缺氧性损伤。