食源性天然产物调控线粒体自噬预防神经退行性疾病的研究进展

神经退行性疾病常表现为进行性功能障碍、神经元结构与功能丧失,包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等。线粒体是机体内能量代谢的中心,在神经退行性疾病中往往因为各种原因受到损伤并积累。线粒体自噬作为清除这些受损线粒体的一种方式,在这些疾病的发展过程中通常表现出异常状态,而这种异常状态会加重机体的认知功能以及运动功能障碍等,最后加快相关病症的进程。近年来的研究发现,食源性天然产物,如槲皮素、姜黄素、白藜芦醇以及水飞蓟素等,具有调控线粒体自噬、改善神经退行性疾病的能力,且呈现出安全低毒、经济高效等独特优势。本文综述了食源性天然产物调控线粒体自噬预防减缓神经退行性疾病的相关研究,以期为食源性天然产物的开发利用提供新的研究思路。

Parkin泛素化调节线粒体稳态在心血管疾病中的研究进展

线粒体不仅为细胞提供能量,还参与细胞钙稳态、细胞信息传递、细胞凋亡、细胞生长和分化等过程。因此,维持线粒体稳态对机体的正常生命活动至关重要。泛素化是一种蛋白质翻译后修饰方式,通过调节线粒体稳态过程进而参与细胞的多种生理病理过程。但目前还未对泛素化调节线粒体稳态的机制进行总结性阐述,特别是Parkin蛋白对心血管疾病影响的机制。该文主要通过对Parkin蛋白泛素化调节线粒体稳态的具体机制进行讨论,同时将线粒体稳态失衡对心血管疾病的影响进行综述,以期对心血管疾病的临床治疗提供潜在的治疗策略。

线粒体质量控制在呼吸系统疾病中的研究进展

呼吸系统疾病(肺部炎症、肺纤维化)严重危害人类健康。作为真核细胞特有的细胞器,线粒体不仅在产生能量、生物合成和维持细胞内稳态中具有重要功能,而且作为多样化的信号细胞器,参与炎症、增殖、分化、细胞修复等过程。线粒体质量控制系统包括线粒体生物发生、线粒体动力学和线粒体自噬。研究发现,呼吸系统疾病的某些病理机制如氧化应激、炎症等与线粒体质量控制失调密切相关。因此,本文总结线粒体质量控制失调在呼吸系统疾病(慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化、急性肺损伤、哮喘和细菌性肺炎)的研究进展,以期从线粒体的角度寻求呼吸系统疾病防治的新思路。

基于线粒体功能探讨培宗气理论治疗慢性阻塞性肺疾病的机制研究

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系统的常见病和多发病,由于其较高的致残率,对患者生活质量和社会经济产生了严重的负面影响。中医学认为“虚、痰、瘀”是其核心病机,而宗气的盛衰贯穿其病机演变全程。培土生金法为宗气理论治疗COPD的代表性治法现已广泛用于COPD的临床治疗。西医证实线粒体功能和形态障碍是COPD病理及病理生理学发生发展的重要生物学机制。文章从“虚、痰、瘀”与线粒体功能的内在关系出发,探讨宗气理论和培土生金法在COPD治疗中的作用及机制,以期为其临床应用提供依据及指导。

益气固表丸对慢性阻塞性肺疾病细胞模型线粒体中SIRT5表达的影响

目的探讨益气固表丸对慢性阻塞性肺疾病(COPD)支气管上皮样细胞线粒体中SIRT5表达的影响及对线粒体功能的调节作用。方法使用烟草提取物(CSE)刺激人支气管上皮样细胞16HBE建立COPD模型。实验设6组:正常组取人支气管上皮样细胞16HBE常规培养;COPD组取建模细胞常规培养;COPD+siRNA空转组取建模细胞,siRNA空转后培养;COPD+siRNA SIRT5组取建模细胞,siRNA转染后培养;COPD+益气固表丸组取建模细胞,加入益气固表丸含药血清培养;COPD+siRNA SIRT5+益气固表丸组取建模细胞,siRNA转染后加入益气固表丸含药血清培养。通过siRNA转染、RT-qPCR法筛选SIRT5最佳敲降靶序,显微镜下观察各组细胞形态和线粒体膜电位变化,流式细胞仪检测各组细胞线粒体膜电位及活性氧(ROS)含量,ELISA法测定各组细胞中ATP含量,RT-qPCR法检测各组细胞中SIRT5 mRNA相对表达量。结果与正常组相比,COPD各组细胞皱缩变圆,细胞密度低,细胞状态差;线粒体膜电位、ATP含量及SIRT5 mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),ROS含量明显升高(P<0.05)。与COPD组比较,COPD+siRNA SIRT5组细胞状态更差,线粒体膜电位、ATP含量及SIRT5 mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),ROS含量明显升高(P<0.05);与COPD组和COPD+siRNA SIRT5组比较,COPD+益气固表丸组和COPD+siRNA SIRT5+益气固表丸组细胞状态明显改善,线粒体膜电位、ATP含量及SIRT5 mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),ROS含量均明显降低(P均<0.05)。结论益气固表丸能够通过调控CES诱导16HBE细胞线粒体中SIRT5的表达,从而改善线粒体功能障碍,起到治疗COPD的作用。

Sirtuins家族和线粒体未折叠蛋白反应在疾病中的研究进展

线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)是一种适应性细胞内应激机制,通过促进编码线粒体伴侣蛋白和蛋白酶的基因转录来响应应激信号。随着研究的深入,UPRmt在疾病中的作用机制已逐渐明确。沉默信息调节因子(Sirtuins)是一类进化上高度保守的NAD+依赖性组蛋白去酰基酶,是多种生物过程中的关键信号通路。近年来Sirtuins在衰老和代谢中的多种调节功能相继报道,也有研究明确了UPRmt和Sirtuins家族之间存在着重要联系。该文总结了Sirtuins与UPRmt的最新研究成果,并归纳了两者在衰老、肿瘤以及代谢性疾病中的作用机制,阐明了Sirtuins与UPRmt在疾病中的研究进展。

线粒体衍生肽MOTS-c与心血管疾病相关性的研究进展

线粒体衍生肽是一种新型的线粒体源性肽,可调节机体代谢。线粒体衍生肽广泛分布于组织和血浆中,可通过血液循环到达心脏和骨骼肌等不同组织中。研究发现,线粒体衍生肽MOTS-c具有重要的心脏保护作用,可影响心血管疾病的发生发展。本文就线粒体衍生肽MOTS-c在心血管疾病中的研究进展进行综述。

隧道纳米管介导线粒体转移缓解氧化应激及其在慢性阻塞性肺疾病的研究进展

慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是呼吸系统常见的慢性炎症性疾病。吸烟是慢阻肺最重要的致病因素。烟草燃烧释放的烟雾(cigarette smoke,CS)中含有大量氧化剂(reactive oxygen species,ROS),从而导致全身氧化应激。线粒体是参与细胞能量代谢及维持稳态的重要器官,参与ROS生成与调节。ROS在细胞中积累可引发线粒体形态与功能损伤。研究证实间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)对氧化应激引起的细胞损伤具有保护作用。其中线粒体转移是重要的机制之一。MSCs可以通过多种方式将线粒体转移至损伤细胞。隧道纳米管(tunneling nanotubes,TNT)介导的线粒体转移是目前的研究热点之一。因此,研究隧道纳米管介导的线粒体转移在缓解氧化应激中起到的作用在慢阻肺的治疗中具有指导意义。本综述将详细介绍TNT的结构、特点、形成及调节机制以及TNT所介导的治疗作用。

TRP通道介导线粒体功能调控及其与心血管疾病关系研究进展

瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道是一类非选择性阳离子通道。近年来研究发现TRP通道与多种疾病有关,其中关于TRP通道通过线粒体功能调控参与相关心血管疾病机制的研究,正成为心血管疾病机制研究的热点之一。目前相关的文献主要集中在TRPV、TRPM和TRPC。本文主要就上述3种TRP通道在线粒体功能调节中的作用及其与心血管疾病的关系研究进展进行综述。

线粒体动力学及线粒体自噬调控机制在心血管疾病中的研究进展

线粒体动力学及线粒体自噬是线粒体质量控制的两种重要途径,对维持线粒体正常功能至关重要,且线粒体动力学与线粒体自噬之间存在复杂的动态调控网络。心脏收缩需要大量ATP提供能量,因此线粒体质量对于维持正常的心血管功能至关重要。目前认为,线粒体融合与分裂的失衡、线粒体自噬的异常在多种心血管疾病的病理机制中发挥重要作用。因此,深入探讨线粒体动力学及线粒体自噬的分子机制、相互调控关系及其在心血管疾病中的作用可为心血管疾病的防治提供新思路。

线粒体铁蛋白在神经系统疾病的研究进展

线粒体铁蛋白(FtMt)是一种无内含子基因编码的铁蛋白,能通过调控细胞氧化应激、胞质铁的平衡,进而影响线粒体铁含量、线粒体功能、活性氧的产生和细胞GSH含量等。越来越多的证据表明FtMt参与神经退行性病变、缺血性脑卒中、创伤性脑损伤、不安腿综合征以及脑胶质瘤的发生、发展,本文总结了FtMt在多种神经系统疾病中发挥的不同作用,为探索多种神经系统疾病的机制研究提供参考。

线粒体生物发生与心血管疾病

线粒体是调控细胞能量供应、信号转导和凋亡等生命活动的半自主细胞器,其结构受损或功能失调可以导致多种心血管疾病(CVD)。线粒体生物发生是产生新的功能性线粒体并恢复正常线粒体功能的过程,在维持线粒体的稳态中发挥重要作用。线粒体生物发生的调控在CVD的发生、进展中具有保护作用。该文介绍线粒体生物发生对CVD的影响。

中医药调控线粒体自噬防治眼科疾病的研究

视觉是最重要的感官之一,视力损伤会严重影响生存质量。线粒体自噬在年龄相关性眼病的发生发展中具有重要的作用。将线粒体自噬的水平调节在一个稳定且适当的水平,可以有效清除细胞内功能异常的线粒体,并用新的线粒体进行更替。线粒体自噬水平过低时会导致衰退的细胞器堆积,过高时又会对细胞功能造成损害,因此维持线粒体自噬稳态具有重要的意义。中医药治疗年龄相关性眼病的重要机制之一就是调控线粒体自噬。本文总结了近年来线粒体自噬在眼科疾病中的机制,并归纳中医药对线粒体自噬的调控作用,以期为中医药防治眼科疾病的研究及临床治疗提供一定的参考。

线粒体DNA与心血管疾病相关性的研究进展

线粒体作为人体的能量工厂,具有自己独立的基因组——线粒体DNA(mtDNA)。心肌作为一种高耗能组织,线粒体的正常供能至关重要,而mtDNA在一定程度上可以影响线粒体的供能。根据最新的全球疾病负担研究,心血管疾病(CVD)是导致死亡的主要原因,冠心病是CVD患者主要的死亡原因之一。mtDNA作为一种新发现的生物标志物,与冠心病的发生机制、潜在的治疗靶点、对预后的预测等具有很强的关联性,本文就mtDNA与冠心病相关性的研究进展进行综述。

以线粒体为中心的调控网络在心血管疾病中的研究进展

线粒体是参与细胞基本功能的多功能细胞器,参与包括能量产生、活性氧生成、钙稳态、细胞存活和凋亡等过程,线粒体充当细胞中的信号枢纽,通过信号通路和直接接触位点与其他细胞器相互作用,从而在许多代谢过程中发挥核心作用。现综合线粒体与其他细胞器信号通路的传导过程及调控机制,阐述以线粒体为中心的调控网络影响细胞生命活动的机制,以及以线粒体为中心的调控网络在心血管疾病中的研究进展。

线粒体疾病相关视神经病变

线粒体疾病是主要累及全身多系统且临床表现各异的线粒体能量代谢耗竭疾病,其中眼部可单独受累,尤其是视神经病变可为其唯一表现,或是各种综合征的受累器官之一。临床最常见的线粒体相关视神经病变为Leber遗传性视神经病变和常染色体显性遗传性视神经萎缩。随着基因检测技术的发展,越来越多的线粒体基因突变类型及包括视神经萎缩的各种表型已被认识,例如MELAS脑病、Leigh综合征、Wolfram综合征、Charcot-Marie-Tooth病等。本文主要聚焦包括Leber遗传性视神经病变在内的各种线粒体疾病及其综合征的眼部表现,尤其是视神经病变,通过典型的临床特征及针对性的基因检测手段拓展神经眼科医师对视神经萎缩性疾病的认识,有利于对该类疾病的精准诊疗。

线粒体融合和裂变在呼吸系统疾病中的研究进展

线粒体是多细胞生命不可缺少的组成部分,通过融合和裂变进行形态上的变化和空间上的重新排列以适应细胞的需求,维持能量平衡,这个过程称为线粒体动力学。大量研究表明线粒体通过融合和裂变参与细胞凋亡、细胞增殖、细胞迁移、能量代谢等多种细胞生物学过程。近年来呼吸系统疾病成为全球主要的健康问题。最新的研究发现线粒体动力学障碍在许多呼吸系统疾病的发生发展过程中起重要作用,研究线粒体动力学障碍为呼吸系统疾病形成机制提供新的视野。

人类疾病中线粒体异常形态的研究进展

线粒体是真核生物细胞内的“发电机”,对于细胞各种生命活动的正常进行至关重要。除了为细胞供能外,线粒体还参与一些重要的细胞活动,如凋亡、分化和增殖等。但线粒体并不是“永动机”。事实上,线粒体是对多种病理条件最为敏感的细胞器之一。线粒体功能障碍可导致多种人类疾病,如阿尔茨海默病、糖尿病、缺血性心脏病等。众所周知,线粒体形态的改变会影响其功能,反之亦然。在病理条件下线粒体会发生多种形态改变。以异常线粒体形态为特征的研究使研究者能够了解线粒体在某些人类疾病发病机制中的作用。本综述主要总结了人类疾病中线粒体形态变化的研究进展,旨在提供一定的理论概述。

线粒体自噬在肝脏相关疾病发生发展中的作用

线粒体自噬是细胞在营养缺乏或受到外界刺激时,通过对受损线粒体的特异性清除,来维持线粒体功能完整性和细胞稳态的选择性自噬。近年来,大量研究证明线粒体自噬功能失调与非酒精性脂肪性肝病、药物性肝损伤、病毒性肝炎和肝细胞癌等多种肝脏相关疾病的发生发展密切相关。本文通过对线粒体自噬调控肝脏相关疾病的具体机制进行总结,进一步阐述了线粒体自噬在肝脏相关疾病中的潜在治疗靶点,以期为肝病的临床治疗提供更为有效的策略。

运动促进线粒体功能在改善神经退行性疾病中的分子机制

神经退行性疾病是一种以中枢神经系统或外周神经系统神经元结构和功能丧失为特征的神经系统疾病。线粒体功能障碍是阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等多种常见神经退行性疾病的早期病理特征。大量研究表明运动可明显改善神经退行性病变症状,然而其调节机制目前还不清楚。鉴于运动是促进线粒体合成、活性与功能的重要调节因素,并且线粒体功能变化在神经退行性病变中发挥重要作用。主要从线粒体角度阐述运动对神经退行性疾病的影响及可能机制,包括线粒体生物合成、线粒体ROS和氧化应激、线粒体动力学、线粒体质量控制,为运动防治神经退行性疾病提供理论支持。