视神经脊髓炎谱系疾病患儿外周血线粒体DNA及细胞因子的作用研究

目的基于外周血线粒体DNA-TLR9信号通路探讨视神经脊髓炎谱系疾病中线粒体DNA(mtDNA)和细胞因子的功能作用及其影响机制。方法选取2020年12月-2023年12月就诊于本院的20例视神经脊髓炎谱系疾病患者为病例组,并选取同期性别与年龄相似的正常体检的健康儿童20例为对照组。采用化学发光免疫分析法(CBA法)测定病例组患者血清及脑脊液中水通道蛋白4抗体(AQP4-Ab)和髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体(MOG-Ab)的表达。利用酶联免疫吸附试验(ELISA)对比两组血清中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。使用线粒体DNA抽提工具包检测外周血线粒体DNA拷贝数,并对两组进行比较。结果病例组中外周血线粒体DNA拷贝数(0.80±0.02)显著高于对照组(0.78±0.02),差异有统计学意义(t=3.614,P<0.01)。与对照组比较,病例组中IL-6及IL-1β水平有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,病例组中IL-1及TNF-α水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与AQP4-IgG阴性组比较,AQP4-IgG阳性组TNF-α水平降低,扩展残疾状况量表(EDSS)评分增高,差异有统计学意义(P<0.05);与AQP4-IgG阴性组比较,AQP4-IgG阳性组IL-6、IL-1β、mtDNA降低,IL-1升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论视神经脊髓炎谱系疾病的发病机制可能涉及线粒体DNA和细胞因子,这些因子通过天然免疫反应的路径可能对疾病进程产生影响。

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。

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。

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。

基于线粒体自噬探讨黄芪甲苷孵育的脂肪干细胞对糖尿病肾脏疾病大鼠的保护作用

目的观察尾静脉移植黄芪甲苷(astragaloside,Ast)孵育的人脂肪干细胞(human adipose derived stem cell,h ADSC)对糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)大鼠肾损伤的修复作用,探讨其可能机制。方法将21只SD大鼠按随机数字表法分为正常组(5只)、模型组(6只)、hADSC组(5只)及Ast-hADSC组(5只),后3组大鼠建立DKD模型,hADSC组及AsthADSC组尾静脉注射hADSC或Ast-hADSC悬液,每2周1次,共6次,模型组予等量生理盐水。检测肾功能、血脂、尿微量白蛋白/尿肌酐及尿蛋白定量,HE及Masson染色观察肾脏病理,激光共聚焦观察hADSC在肾脏定植情况,免疫组化及免疫蛋白印迹观察肾组织电压依赖性阴离子通道(voltage-dependent anion channel,VDAC)、微管相关蛋白轻链3(microtubule-associated-protein-lightchain-3,LC3)、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、自噬底物P62蛋白、磷酸酶及张力蛋白同源物诱导的蛋白激酶1(PTEN induced putative kinase 1,Pink1)及E3泛素连接酶(E3 ubiquitin,Parkin)蛋白的表达,透射电镜观察线粒体及自噬小体情况。结果(1)与模型组比较,hADSC组及Ast-hADSC组血清总胆固醇[(2.65±0.04)mmol/L、(2.30±0.29)mmol/L比(3.31±0.91)mmol/L]、尿微量白蛋白/尿肌酐[(58.91±11.86)mg/g、(44±23.82)mg/g比(101.03±46.88)mg/g]及24 h尿蛋白定量[(321.18±88.71)mg、(136.35±66.01)mg比(408.67±113.95)mg]均下降(P<0.05),体重[(240.20±26.43)g、(274.00±17.89)g比(193.60±18.57)g]增加(P<0.05);Ast-hADSC组体重,24 h尿蛋白定量较hADSC组疗效更显著(P<0.05)。(2)与模型组比较,hADSC组及Ast-hADSC组三酰甘油、低密度脂蛋白、尿素氮、高密度脂蛋白差异均无统计学意义(P>0.05)。(3)肾脏病理:hADSC组及AsthADSC组大鼠肾损伤减轻,肾脏指数及肾小球截面积增大减轻(P<0.05);Ast-hADSC组改善更显著。(4)激光共聚焦:hADSC组及Ast-hADSC组可见少量红色荧光表达。(5)免疫组化及免疫蛋白印迹:hADSC组及Ast-hADSC组LC3、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Pink1、Parkin蛋白的表达增加(P<0.05),P62蛋白表达减少(P<0.05);Ast-hADSCs组疗效更显著。(6)透射电镜:模型组线粒体肿胀变形、碎片较多,自噬小体的数量较少;hADSC组及Ast-hADSC组可见较多的自噬小体,肿胀变形的线粒体及线粒体碎片较少;Ast-hADSC组疗效更显著。结论尾静脉移植hADSC可恢复DKD大鼠肾组织中线粒体自噬,减轻肾损伤,经Ast孵育后疗效更显著。

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。

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。

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。

α-突触核蛋白在帕金森疾病中诱导线粒体损伤的机制

背景:目前对于帕金森病的发病机制尚不清楚,相关研究表明α-突触核蛋白、线粒体与帕金森病发病机制密切相关,主要涉及氧化应激、线粒体复合物损伤、钙稳态、线粒体动力学和线粒体质量控制等方面。目的:对帕金森病中α-突触核蛋白与线粒体损伤之间的关系进行综述。方法:第一作者以“帕金森病,线粒体损伤及机制,α-突触核蛋白”为检索词检索中国知网、万方数据库2010-2024年相关文献50余篇;以“Parkinson’s disease,Alpha-synuclein,mitochondria,Oxidative stress,Calcium homeostasis,Mitophagy,Mitochondrial dynamics,Mitochondrial protein introduction”为检索词检索PubMed数据库2010-2024年相关文献750余篇,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:最近研究证实了线粒体功能障碍在帕金森病病理生理学中的重要作用,尤其α-突触核蛋白与线粒体之间的相互作用是帕金森病发病机制中尤为显著的因素。从天然未折叠的α-突触核蛋白开始,最终形成成熟的原纤维的级联事件统称为α-突触核蛋白聚集。聚集产生的毒性在多巴胺能神经元中积累,继而破坏线粒体功能引起帕金森病。因此,α-突触核蛋白与线粒体功能障碍之间这种双向关系的潜在机制可能为帕金森病的病理生理学提供新的见解。

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。