运动对线粒体的氧化损伤及线粒体营养的补充

剧烈的运动会增加机体的氧耗量,并且会破坏机体内部氧化系统和抗氧化系统之间的平衡。线粒体电子传递链以及黄嘌呤氧化酶是运动时细胞内产生自由基的主要来源。自由基的产生会对机体的抗氧化系统造成严重的损伤,它能够使蛋白质的构像发生改变,使底物或辅助因子的亲和力下降,导致酶的失活,但是这种结构改变引起的酶失活可能是可逆的,只要增加底物或辅酶的水平就可以使酶重新恢复活性。线粒体营养素要么参与线粒体的组成,要么其代谢对线粒体的结构和功能具有重大的影响,长期补充线粒体营养可以有效地保护线粒体功能的完整,推迟线粒体的衰退。主要针对烟酸、L-肉碱/L-乙酰肉碱(ALCAR)、α-硫辛酸-LA-二氢硫辛酸-DHLA-硫辛酰胺、辅酶Q10(CoQ)的功用进行讨论。

羟基酪醇作为线粒体营养素的调控机制

地中海饮食,特别是橄榄油,赋予了地中海周边国家人民对于退行性疾病的强力抵抗,尤其是心血管疾病和肿瘤的发生率以及致死率相对更低。羟基酪醇是橄榄油中的多酚类化合物之一,在防治紫外辐射、糖尿病、老年性视网膜黄斑病变、心血管疾病以及肿瘤等方面都具有重要的生物学效应。将具体阐述羟基酪醇作为一种线粒体营养素(如通过调节线粒体的动态变化以及Nrf2介导的抗氧化酶的诱导等)如何促进其有益功能。

运动和营养对线粒体能量代谢的调控

自19世纪50年代被发现以来,有关线粒体的研究从未停歇。作为一种存在于大多数真核细胞中的双层膜细胞器,线粒体负责提供机体活动所需要的大部分ATP,同时参与多种细胞生理活动,为适应细胞不同条件下的需求,线粒体数目处于动态变化之中,同时线粒体也可以通过融合和分裂来实现形态和功能上的改变。运动作为一种有益健康的生活方式,其关键作用是能够激活肌肉细胞内过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α),从而诱导下游多种转录因子的表达,促进线粒体蛋白合成的增加,最终合成更多功能完善的线粒体,有效改善机体能量代谢。该综述将着重介绍线粒体营养素羟基酪醇、白藜芦醇及硫辛酸在运动状态下对线粒体代谢包括线粒体生成、线粒体融合和分裂的调控作用以及其潜在作用机制的研究进展。

骨质疏松症发生与防治的线粒体机制

骨质疏松与衰老及许多代谢性疾病密切相关。绝经后妇女体内雌激素水平下降,糖皮质激素类药物的使用,以及航天飞行的失重效应均可诱导骨质疏松症的发生。氧化应激是骨质疏松发生的重要机制,自由基通过调控信号通路或诱发炎症反应影响成骨细胞及破骨细胞的分化、功能和凋亡,而抗氧化剂能有效预防和治疗骨质疏松症。线粒体作为细胞内能量代谢与氧化应激发生的主要部位,在骨质疏松的发生机制中发挥着重要作用,可能是防治骨质疏松症的新靶点。

α-LA对大鼠股四头肌线粒体抗氧化能力与能量代谢标志酶活性的影响

选用SD雄性大鼠,分为安静对照组(QC组)、运动对照组(EC组)和运动加α-硫辛酸组(EPL组),每组8只。第6周最后1天取股四头肌,制备线粒体样品,分别测试大鼠股四头肌线粒体抗氧化指标、表征线粒体功能的标志酶活性,探讨线粒体营养素α-硫辛酸(ɑ-LA)对大鼠股四头肌线粒体抗氧化能力与能量代谢标志酶活性的影响。结果显示,EC组、EPL组抗氧化酶活性与QC组比较下降(P<0.01或P<0.05);与EC组比较,EPL组抗氧化酶活性上升(P<0.05或P<0.01)。与QC组比较,EC组、EPL组MDA和H2O2含量升高(P<0.01);与EC组比较,EPL组MDA和H_2O_2的含量下降(P<0.01)。与QC比较,EC组和EPL组三种ATPase活性下降(P<0.01或P<0.05);与EC组比较,EPL组三种ATPase活性上升(P<0.05或P<0.01)。与QC组比较,EC组功能标志酶活性下降(P<0.05或P<0.01),EPL组功能标志酶活性下降(P<0.05);与EC组比较,EPL组功能标志酶活性上升(P<0.05或P<0.01)。EPL组大鼠运动至疲劳的时间延长30.05%。结果表明,α-LA对运动训练大鼠体重增长无不良影响,对线粒体的结构与功能具有维护作用,可保证线粒体的氧化供能效率,提高大鼠的有氧运动水平,具有较强的抗疲劳功效。

运动与营养的健康效应机制研究进展

常规适量运动与合理营养是健康的基石,是健康生活方式与防病治病的核心内容。本文从运动和营养的健康效应机制、线粒体营养素作用与机制等简要综述了相关研究进展。

线粒体与卵母细胞成熟发育质量的关系研究进展

卵母细胞的成熟和发育是一个极为复杂的生物学过程,涉及到核质和细胞结构的诸多变化。线粒体作为卵母细胞中含量最丰富的细胞器,在这一过程中发挥了极其重要的作用,其产生的ATP是卵母细胞、受精卵及胚胎发育最直接的能量来源,同时伴随其数量、结构和空间分布的变化满足了卵母细胞成熟和发育过程中不同时期的能量需求。因此,线粒体对卵母细胞成熟和发育质量影响巨大。综述了线粒体结构及功能变化对卵母细胞成熟和发育质量的影响,以及利用线粒体营养剂改善卵母细胞成熟发育质量的研究进展。

卵母细胞线粒体质量改善的相关研究进展

卵母细胞质量是影响助孕结局的关键因素之一,线粒体是卵母细胞质量的决定因素。卵母细胞质量的改善主要通过增加线粒体数量(线粒体替代疗法)和改善线粒体质量(线粒体营养剂)来完成。目前线粒体替代疗法存在一系列技术安全及伦理问题,无法在临床广泛应用。本文将重点综述线粒体营养剂改善卵母细胞线粒体质量的相关研究进展。

运动与氧化还原信号调控

活性氧既是细胞内的信号分子,也是引起细胞氧化应激的主要分子。适当强度的运动促进生理水平活性氧的生成,增强机体抗氧化能力,有助于改善代谢、延缓衰老及相关疾病;而过度运动则会导致机体内大量活性氧的产生,造成运动疲劳甚至运动损伤。线粒体是产生活性氧及维护细胞氧化还原稳态的主要细胞器。合理补充线粒体营养素可以维护细胞氧化还原稳态,部分模拟运动的生理效应;同时,能够缓解过度运动引起的运动疲劳,有助于提升运动能力并改善运动损伤。

羟基酪醇的生物学活性及其代谢特征

羟基酪醇(hydroxytyrosol,HT)是一种天然抗氧化剂,广泛存在于橄榄科橄榄属植物的枝叶及果实中。近年来,国内外大量研究证实羟基酪醇在预防心血管疾病、保护视网膜色素上皮细胞、预防骨质疏松、改善认知能力等方面具有良好的生物学活性,是一种具有广泛应用前景的功能分子。该文就近年来羟基酪醇的生物学活性及体内代谢特征的研究进展进行综述。

硫辛酸对慢性非传染性疾病影响

近年来，慢性非传染性疾病的发病率正逐年上升，慢性非传染性疾病对人类健康构成了严重威胁。研究表明，当机体有大量的活性氧簇（reac-tiveoxygenspecies，ROS）产生时，机体氧化应激水平升高，线粒体功能受损，从而诱导许多慢性疾病的发生。硫辛酸（1ipoicacid，LA）拥有抗氧化以及线粒体保护作用，可以直接清除羟基（·OH）、过氧化氢（H202）、过氧亚硝酸盐（ON00-）、单次氯酸（HCIO）、单线态氧（^1O2）等多种活性氧，并能再生其它抗氧化物，如维生素C、谷胱甘肽（GSH）、辅酶Q（泛醌）、维生素E等，硫辛酸还能通过螯合金属离子发挥抗氧化作用；