线粒体膜通透性转运孔的研究进展

线粒体膜通透性转运孔(MPTP)是一种跨膜多蛋白孔,在细胞凋亡的过程中起重要的作用。本文简要介绍MPTP的结构、特征、MPTP与凋亡的关系和MPTP在血液病研究中的进展。

线粒体膜通透性转运孔与缺血缺氧性脑损伤

线粒体膜通透性转运孔（Mitochondrial permeability transition pore,MPTP）是一种横跨于线粒体外膜和内膜之间的跨膜多蛋白孔。缺血缺氧可影响MPTP的功能,引起线粒体膜通透性改变,从而影响线粒体的功能。而线粒体功能障碍在缺血缺氧性脑损伤发生过程中起重要的作用。本文旨在阐述线粒体膜通透性转运孔与脑缺血缺氧性脑损伤之间的关系。

镉对HEK 293细胞线粒体损伤作用

目的探讨线粒体在镉诱导人胚胎肾细胞(HEK293)凋亡中的作用。方法分离HEK293细胞的线粒体,采用分光光度法检测线粒体膜通透性转运孔(MPTP)的开放程度;电镜观察线粒体的形态改变;荧光分光光度法测定线粒体膜电位(MMP)和活性氧(ROS)含量的变化;ATP酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性及丙二醛(MDA)含量的测定。结果随着CdCl2浓度的增加,MPTP开放程度增加,并且这种增加能被MPTP特异性的抑制剂环孢素A(CsA)所抑制。电镜观察发现线粒体染镉后肿胀变形;中、高浓度CdCl2处理组线粒体膜电位都显著下降(P<0.05),ROS含量也显著增加(P<0.05和P<0.01)。在高浓度组,Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性下降,MDA含量随CdCl2处理浓度增高而增加,LDH、SOD、GSH-Px活性随CdCl2处理浓度增高而下降,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论CdCl2破坏线粒体结构,引起MPTP的开放,MMP的降低,ROS含量增加,引起多种与凋亡相关的应激性损伤的发生。

七氟烷通过JAK2-STAT3通路对大鼠肝缺血再灌注损伤的影响

目的探讨七氟烷在抗大鼠肝缺血再灌注损伤(HIRI)中的机制。方法健康雄性SD大鼠40只,随机分为假手术组(sham组)、模型组(HIRI组)、七氟烷干预组(SF组)、七氟烷联合AG490干预组(AG490组),每组10只。再灌注6 h后收集肝和血清标本。采用HE染色法观察大鼠肝形态;采用RT-PCR检测大鼠JAK2、STAT3 mRNA表达;采用Western blot检测JAK2、STAT3、p-JAK2、p-STAT3蛋白表达水平;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(AKP)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平;钴淬灭技术检测线粒体膜通透性转运孔(mPTP)开放程度。结果HE染色结果显示HIRI组肝小叶结构明显破坏,SF组小叶和汇管区炎症轻于HIRI组,AG490组肝细胞间有炎症浸润并出现明显水肿。HIRI组JAK2、p-JAK2、STAT3和p-STAT3蛋白水平均低于sham组(P<0.05),SF组各蛋白表达水平均高于HIRI组(P<0.05),而AG490组各蛋白表达水平均低于SF组(P<0.05)。各组的JAK2和STAT3 mRNA表达趋势与蛋白表达一致(P<0.05)。HIRI组ALT、AST、AKP、IL-1β、IL-6和TNF-α的水平均较sham组高(P<0.05),SF组各指标较HIRI组低(P<0.05),而AG490组较SF组高(P<0.05)。HIRI组mPTP开放程度较sham组高(P<0.05),SF组较HIRI组低,而AG490组较SF组高(P<0.05)。结论七氟烷可以明显改善大鼠HIRI,降低肝的免疫炎症反应,其机制可能与激活JAK2-STAT3通路进而抑制mPTP的过度开放有关。

线粒体营养素

线粒体是细胞内进行三羧酸循环、脂肪酸代谢、氧化磷酸化等多项重要的生理和生化过程的关键细胞器。近年来研究表明，线粒体中的一系列代谢过程也与细胞凋亡密切相关，如呼吸链中氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的过度生成、线粒体膜通透性转运孔（permeability transition pore，PTP）异常开放、凋亡诱导因子（apoptosis-inducingfactor，AIF）与线粒体细胞色素C 释放等。因此，线粒体衰退是衰老及相关疾病发生发展的重要原因，以线粒体为细胞内作用靶点，寻找适当的药物和营养素，在衰老及相关疾病防治中具有重要意义。本文以衰老过程中的线粒体退变机制为基础，阐述了线粒体营养素的概念[1, 2]。

雄黄通过ROS依赖的线粒体途径诱导HL-60细胞分化(英文)

含砷药物在传统中药中用于治疗多种疾病,其中雄黄近年来被用于治疗急性早幼粒细胞白血病,其疗效与三氧化二砷制剂相近,但安全性相对较高。在雄黄纳米微粒诱导的HL-60细胞(人早幼粒白血病细胞)分化早期,细胞内活性氧水平降低p38MAPK抑制剂(SB202190)增强雄黄的诱导分化作用,而线粒体膜通透性转运孔抑制剂(环孢菌素A)减弱雄黄的诱导分化作用。这些实验结果表明,雄黄诱导的HL-60细胞分化与细胞内活性氧水平的降低和线粒体膜通透性转运孔的开放密切相关。该研究为探索含砷抗白血病药物的分子机制提供了新的线索。

黄芪甲苷抑制大鼠心肌肥厚及改善心肌能量代谢的作用观察

目的观察黄芪甲苷对大鼠腹主动脉缩窄所致心肌肥厚的抑制作用及对心肌能量代谢的影响。方法腹主动脉缩窄法制备大鼠心肌肥厚模型。40只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、黄芪甲苷高剂量组[5 mg/(kg.d)]和低剂量组[1 mg/(kg.d)]。术后1周开始腹腔注射给药,至12周后处死。检测大鼠全心质量指数(HMI)、左心质量指数(LV-MI);取左心室组织进行HE染色,测量细胞横径(TDM);RT-PCR法检测心肌组织心钠素(atrial natriuretic peptide,ANP)mRNA的表达。紫外分光光度法检测心肌组织中乳酸(LA)和游离脂肪酸(FFA)含有量;激光共聚焦显微镜定量检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)。结果与假手术组相比模型组的HMI和LVMI显著增加,左心室细胞横径增加29%,ANP mRNA的表达明显上调;乳酸与游离脂肪酸含有量显著升高,MMP下降了39%。与肥厚模型组相比,高剂量黄芪甲苷组大鼠心脏HMI、LVMI下降,TDM明显降低,明显下调ANP mRNA的表达;心肌组织乳酸与游离脂肪酸含有量显著降低,心肌细胞MMP上升了60%。黄芪甲苷低剂量组各项指标改变均无统计学意义。结论腹主动脉缩窄12周大鼠心脏出现明显的左心室肥厚,并伴随能量代谢障碍。高剂量的黄芪甲苷具有抑制心肌肥厚,改善心肌能量代谢的作用。