线粒体转位蛋白与心血管疾病

线粒体转位蛋白(TSPO)是位于线粒体外膜具有5个跨膜结构域的蛋白。TSPO配体可通过维持心脏电活动、保证线粒体能量供给、阻止线粒体膜电位下降及抑制活性氧释放等途径,发挥心脏保护作用,并可作为包括心律失常、心肌缺血再灌注损伤、心肌肥厚、动脉粥样硬化与大血管性血管炎等疾病的潜在治疗靶点。

人端粒酶反转录酶线粒体转位的研究进展

端粒酶反转录酶是端粒酶的亚单位,在维持端粒酶活性和调节细胞周期的过程中起关键作用。人端粒酶反转录酶(hTERT)主要在生殖细胞、胚胎干细胞和肿瘤细胞中高表达,参与肿瘤发生、发展,在正常细胞中亦有少量表达;hTERT主要位于细胞核内,线粒体中也有分布。hTERT从细胞核内穿过核孔移入线粒体,使得线粒体内hTERT增加,称为hTERT的线粒体转位。hTERT线粒体转位在细胞凋亡、细胞永生化和细胞耐药中均发挥作用。对hTERT的调控可能成为某些疾病治疗的新突破。

线粒体内膜转位酶8A基因敲除小鼠的构建及其内耳功能研究

目的·通过构建线粒体内膜转位酶8A (translocase of inner mitochondrial membrane 8A,Timm8a)基因敲除小鼠(即Timm8a^(-/-)小鼠),探究其听力表型及该基因在内耳的功能。方法·设计并构建Timm8a^(-/-)小鼠,采用PCR及蛋白质印迹法(Western blotting)验证是否构建成功。观察并比较1月龄时Timm8a^(-/-)小鼠与野生型(wild type,WT)小鼠的体型及体质量。采用免疫荧光染色观察WT小鼠耳蜗组织中TIMM8A的表达分布。通过听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)比较Timm8a^(-/-)小鼠和WT小鼠的听力阈值。采用甲苯胺蓝染色法观察该2种小鼠内耳螺旋器、螺旋神经节与血管纹形态。通过透射电镜观察该2种小鼠的内耳毛细胞、螺旋神经节细胞与血管纹细胞中的线粒体超微结构,并统计异常线粒体所占比例。结果·PCR结果显示Timm8a基因已成功敲除,Western blotting结果显示Timm8a^(-/-)小鼠的耳蜗、大脑、心肌、骨骼肌组织中已无TIMM8A表达,表明Timm8a^(-/-)小鼠构建成功。免疫荧光染色结果提示TIMM8A在WT小鼠耳蜗组织中呈泛表达,且高表达于螺旋器、螺旋神经节与血管纹区域。与WT小鼠相比,1月龄时的Timm8a^(-/-)小鼠发育较慢,体质量明显偏轻,且ABR阈值有所升高(均P<0.05);该小鼠的ABR的Ⅰ波波幅出现下降、Ⅰ波潜伏期有所延长。甲苯胺蓝染色结果显示,与WT小鼠相比,Timm8a^(-/-)小鼠的螺旋神经节细胞的形态与数量均无明显改变,耳蜗中圈及底圈的血管纹厚度减薄(均P<0.05)。透射电镜的观察结果显示,与WT小鼠相比,Timm8a^(-/-)小鼠内耳毛细胞、螺旋神经节细胞与血管纹细胞中线粒体结构出现异常,且异常线粒体比例明显增多(均P<0.05)。结论·该研究成功构建了Timm8a^(-/-)小鼠,其听力阈值的升高可能与其内耳线粒体超微形态结构异常有关。

线粒体内膜转位酶13调控肝星状细胞活化和增殖的实验研究

目的:研究线粒体内膜转位酶13(TIMM13)的表达对小鼠肝星状细胞活化和增殖的影响,探讨TIMM13在肝纤维化的的进展中的作用。方法:用5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL转化生长因子-β1(TGF-β1)作用小鼠肝星状细胞系JS-1细胞24 h,诱导JS-1细胞活化,实验分为对照组(0 ng/mL组)、5 ng/mL组、10 ng/mL组、20 ng/mL组;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白质印迹(western blotting)法检测各组TIMM13、肝纤维化指标α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Ⅰ型胶原蛋白(COL1A1)的mRNA与蛋白表达水平;在JS-1细胞中分别敲低和过表达TIMM13,将实验分为空载组(对照组)和沉默组/过表达组,用RTqPCR和western blotting法检测TIMM13、α-SMA和COL1A1的mRNA与蛋白表达水平,用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测沉默/过表达TIMM13的第0、第24、第48和第72小时细胞的增殖情况。结果:与对照组比较,5 ng/mL组、10 ng/mL组、20 ng/mL组中TIMM13的mRNA表达升高(均P<0.05),5 ng/mL组、10 ng/mL组中TIMM13蛋白表达水平增高(均P<0.05);沉默组中TIMM13、α-SMA和COL1A1的mRNA表达水平相对于对照组降低(均P<0.01),TIMM13和α-SMA的蛋白表达水平降低(均P<0.01),在第48小时和第72小时JS-1细胞增殖能力被明显抑制(均P<0.05),而过表达组中TIMM13、α-SMA和COL1A1的mRNA表达水平升高(均P<0.05),TIMM13和α-SMA的蛋白表达水平升高(均P<0.05),在第48小时和第72小时促进了JS-1细胞的增殖能力(均P<0.05)。结论:TIMM13的表达促进小鼠肝星状细胞的活化和增殖,进而促进了肝纤维化的发展。

蛋白激酶Cδ对高葡萄糖刺激的HK-2细胞p66Shc磷酸化及线粒体转位的影响

目的 观察高葡萄糖作用下蛋白激酶C（PKC）δ对人肾小管上皮细胞株（HK-2）p66Shc转录后蛋白磷酸化及线粒体转位的影响.方法 以HK-2细胞作为体外观察的细胞,采用不同浓度的D-葡萄糖进行刺激,分别用实时定量PCR（RT-PCR）和Western印迹法检测PKCδ和p66Shc基因表达及蛋白磷酸化水平;然后将HK-2细胞分为3组：5 mmol/L低葡萄糖组、30 mmol/L高葡萄糖组、30 mmol/L高葡萄糖＋粗糠紫苦素（Rottlerin） 1.0 μmol/L组.采用Western印迹法和细胞免疫荧光方法检测p66Shc蛋白磷酸化水平及其线粒体转位情况.结果 高葡萄糖处理HK-2细胞后,PKCδ和p66Shc mRNA及蛋白磷酸化水平明显高于对照组[其中PKCδ mRNA及其磷酸化蛋白的表达量随着D-葡萄糖浓度（15、30、45 mmol/L）的增加分别上调0.9、1.3和1.6倍及0.4、1.5和2.0倍,均P＜0.05],且呈剂量和时间依赖;高糖＋Rottlerin组p66Shc蛋白磷酸化水平及其线粒体转位明显低于对照组,（高糖＋ Rottlerin组在180 min时线粒体p66Shc磷酸化蛋白表达量下调3.1倍,P＜0.01）.结论 高葡萄糖可诱导HK-2细胞PKCδ和p66Shc的转录及磷酸化,PKCδ可促进高葡萄糖诱导的p66Shc磷酸化及其线粒体转位.

端粒酶线粒体转位

端粒酶是一种逆转录酶,主要存在于细胞核,其主要功能是维持端粒长度,有助于细胞永生化。现已发现,氧化应激可以改变端粒酶活性,促使端粒酶从细胞核转位到线粒体,因而不能继续维持端粒长度,使细胞端粒缩短。端粒酶线粒体转位的非依赖端粒功能包括改善线粒体功能、减少细胞氧化应激、拮抗细胞凋亡。

线粒体受体转位蛋白靶向光动力学治疗对结肠癌的作用

目的探讨线粒体受体转位蛋白(TSPO)靶向光动力学治疗(PDT)对结肠癌的作用。方法采用免疫组织化学及Western blotting方法检测氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠(AOM/DSS)诱导的小鼠结肠癌组织及14个结肠癌细胞系中TSPO的表达,使用TSPO靶向光敏剂IR700DX-6T对14个结肠癌细胞系进行PDT。建立小鼠皮下移植瘤模型,进行PDT。结果免疫组织化学结果显示,小鼠结肠癌组织中TSPO的表达明显高于癌旁正常黏膜组织。Western blotting结果证实14个结肠癌细胞系、AOM/DSS诱导的小鼠结肠癌组织及皮下移植瘤组织中的TSPO表达水平明显高于正常结肠黏膜上皮组织。以TSPO为靶向的PDT (TSPO-PDT)可诱导结肠癌细胞死亡,并呈现明显的时间及浓度依赖性(P <0.01)。动物实验证实TSPO-PDT后原发肿瘤和远端肿瘤的生长速度明显小于对照组(P <0.01)。结论 TSPO在结肠癌细胞系和癌组织中均呈高表达,TSPO-PDT可有效抑制结肠癌细胞生长。

线粒体内膜转位酶50在人胃癌组织中的表达及其临床意义

目的分析线粒体内膜转位酶50(TIM50)在胃癌组织中的表达及其临床意义。方法收集85例胃癌患者的胃癌组织及癌旁组织,采用免疫组化法检测TIM50的表达情况,对TIM50表达与胃癌患者临床特征及生存情况的关系进行分析。结果胃癌组织中TIM50高表达率明显高于癌旁组织,差异有统计学意义(P﹤0.01)。不同病理分级胃癌患者的胃癌组织中TIM50表达情况比较,差异有统计学意义(P﹤0.05);不同年龄、性别、肿瘤直径、TNM分期、T分期、N分期、M分期胃癌患者的胃癌组织中TIM50表达情况比较,差异均无统计学意义(P﹥0.05)。TIM50高表达与TIM50低表达胃癌患者的3年生存率比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。结论TIM50在胃癌组织中高表达,且TIM50表达与病理分级有关,可作为新的胃癌早期诊治靶点,对评价胃癌恶性程度、早期诊断具有重要意义。

线粒体TOM系统在心血管疾病中的研究现状

线粒体内稳态的维持与其内部蛋白密切相关,而绝大多数蛋白进入线粒体内部发挥作用均需通过线粒体的线粒体外膜转位酶(translocase of the outer mitochondrial membrane,TOM)系统的转运。研究表明,线粒体TOM系统相关组成亚基Tom70、Tom20和Tom40等参与了心血管疾病的发生发展,这为我们从线粒体蛋白水平研究心血管疾病的机制及开发新的治疗措施提供了思路。本文针对线粒体TOM系统在心血管相关疾病(如心肌缺血/再灌注、高血压及心功能衰竭)方面的研究现状进行了综述。

芍药苷对糖尿病周围神经病变状态下线粒体输入途径蛋白TOM20的作用

目的探究芍药苷对糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)大鼠坐骨神经和高糖环境下雪旺细胞(Schwann cells,SCs)线粒体输入途径蛋白线粒体外膜转位酶20(translocase of outer mitochondrial membrane 20,TOM20)的影响。方法以25、100、150 mmol/L葡萄糖分别干预RSC96雪旺细胞株12、24、48 h,用高内涵分析法检测TOM20和线粒体硫氧还蛋白2(mitochondrial thioredoxin 2,Trx2)的表达;设置对照组(给予25 mmol/L葡萄糖)、TOM20 siRNA组、TOM20 siRNA+芍药苷24 h组和TOM20 siRNA+芍药苷48 h组,转染TOM20 siRNA后给予10 mmol/L芍药苷分别干预24、48 h,利用Western blotting检测TOM20和Trx2蛋白表达;设置对照组(给予25 mmol/L葡萄糖)、高糖组(给予150 mmol/L葡萄糖)和芍药苷组(给予150 mmol/L葡萄糖和10 mmol/L芍药苷),利用高内涵分析法检测TOM20和Trx2蛋白表达。制备DPN大鼠模型,给予白芍总苷后,利用免疫荧光法检测大鼠坐骨神经中TOM20和Trx2蛋白表达。结果高内涵分析结果显示,150 mmol/L葡萄糖干预12、24 h后,TOM20和Trx2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05、0.01),且2种蛋白的表达变化存在相关性。与对照组比较,高糖组TOM20和Trx2蛋白表达均显著降低(P<0.01);与高糖组比较,芍药苷组TOM20和Trx2蛋白表达均显著升高(P<0.01)。Western blotting结果显示,与对照组比较,TOM20 siRNA组TOM20和Trx2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05、0.01);与TOM20 siRNA组比较,芍药苷干预24、48 h后TOM20和Trx2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05、0.01)。与对照组比较,模型组大鼠坐骨神经中TOM20和Trx2蛋白表达均显著降低(P<0.01);与模型组比较,白芍总苷组TOM20和Trx2蛋白表达均显著升高(P<0.01)。结论芍药苷能够通过上调SCs以及大鼠坐骨神经中TOM20蛋白的表达,促进Trx2蛋白的线粒体输入,从而有效对抗线粒体氧化应激干预DPN。

埃克替尼对ACC-M细胞凋亡的影响

目的:研究埃克替尼对涎腺腺样囊性癌细胞系ACC-M细胞凋亡的影响及可能机制。方法:ACC-M细胞分为6组,即对照组,低、中、高剂量(10、20、40μmol/L)埃克替尼组,MnTMPyP组以及MnTMPyP+埃克替尼组。采用MTT法检测各组细胞的活性,Caspase-3活力检测试剂盒检测Caspase-3蛋白的活力,DCFH-DA荧光探针检测ROS水平,Western blot检测线粒体和胞质MnSOD蛋白的表达。结果:与对照组相比,埃克替尼低、中、高剂量组细胞活性降低,Caspase-3蛋白活力增强,ROS水平升高,线粒体中MnSOD蛋白表达减少,胞质中MnSOD蛋白表达增加(P均<0.05);MnTMPyP能拮抗上述变化(P均<0.05)。结论:埃克替尼可能通过ROS介导的MnSOD线粒体转位诱导ACC-M细胞凋亡。

蛋白激酶Cδ在6-OHDA诱导大鼠多巴胺能神经元损伤过程中的作用

目的:探究蛋白激酶Cδ(PKCδ)对6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的帕金森病(PD)模型大鼠多巴胺能神经元损伤的影响及其机制。方法:50只2月龄雄性SD大鼠,随机分为对照组(control)和6-羟基多巴胺注射组(6-OHDA)。通过大鼠右侧纹状体注射6-OHDA溶液构建PD模型。运用旋转实验和圆筒实验检测平均旋转速率和右上肢使用率,利用免疫组化染色观察大鼠黑质致密部(SNc)酪氨酸羟化酶(TH)的表达,利用Western Blot检测大鼠SNc部位线粒体中PKCδ和胞质中细胞色素c(Cyt c)及TH的表达情况,通过免疫荧光染色观察PKCδ定位。结果:6-OHDA组大鼠平均旋转速率及右上肢使用率明显增加,TH阳性神经元形态及分布异常且TH蛋白表达减少,线粒体PKCδ表达增多,胞质中Cyt c增多,免疫荧光染色显示PKCδ与线粒体蛋白发生共定位现象。结论:PKCδ可能通过线粒体转移参与调节6-OHDA诱导的大鼠多巴胺能神经元损伤。

载脂蛋白E基因、TOMM40基因多态性与海南省百岁老人长寿的关联性

目的探讨载脂蛋白E基因、线粒体外膜转位酶同工酶40的rs2075650多态性与海南省百岁老人长寿的关联性。方法用聚合酶链反应法分析百岁老人组(n=259)和对照组(n=529)载脂蛋白E基因、线粒体外膜转位酶同工酶40的rs2075650的基因型和等位基因频率。结果 1载脂蛋白Eε2ε3、ε2ε4基因型频率百岁老人组低于对照组;ε2等位基因频率对照组高于百岁老人组。2百岁老人组线粒体外膜转位酶同工酶40型频率AA基因型频率高于对照组;等位基因频率分布差异无统计学意义。按载脂蛋白E基因分为携带ε4和非携带ε4等位基因进行分层分析:携带ε4的AA基因型频率百岁老人组高于对照组;A等位基因频率百岁老人组高于对照组。非携带ε4的GA、AA基因型频率百岁老人组高于对照组。等位基因A在非携带ε4等位基因频率百岁老人组高于对照组。结论载脂蛋白E和线粒体外膜转位酶同工酶40连锁分析显示,线粒体外膜转位酶同工酶40的rs2075650位点AA基因型与携带ε4与百岁老人长寿相关。等位基因A与携带ε4百岁老人长寿有关联。

基于生物信息学分析TIMM9在肝癌中的表达及预后意义

线粒体内膜转位酶9(Translocase of Inner Mitochondrial Membrane 9,TIMM9)主要编码Tim9蛋白。为了确定TIMM9是否可作为肝癌的预后标志物,从UCSC Xena数据库下载泛癌转录组数据,从TCGA数据库下载肝癌转录组和临床数据,从HPA数据库下载Tim9蛋白免疫组化结果,进行生物信息学分析,发现TIMM9在肝癌中的表达增加,且预后及临床相关性分析结果具有统计学意义(P<0.05)。单因素及多因素COX回归分析结果提示TIMM9可作为肝癌独立预后因素,同时GSEA富集分析结果显示多条分子信号通路与其表达增高相关,表明TIMM9可作为肝癌潜在的预后标志物。

巴西橡胶树TIM23-1基因克隆、进化及表达分析

本研究采用RACE技术,从巴西橡胶树中鉴定出一个线粒体内膜转位因子TIM23基因。该基因全长c DNA为898 bp,最长开放阅读框567 bp,预测编码蛋白包含188个氨基酸;序列比对分析发现,该基因编码蛋白具有转膜区和PRAT结构域,与拟南芥TIM23-1蛋白具有较高的相似性,将该基因命名为Hb TIM23-1。实时定量RT-PCR分析结果表明,Hb TIM23-1在巴西橡胶树胶乳、叶片、树皮、雄花、雌花、花药中均有表达。在橡胶树叶片不同发育时期,Hb TIM23-1表达存在变化。与健康橡胶树相比,死皮橡胶树胶乳中Hb TIM23-1表达量明显下降。研究发现Hb TIM23-1表达受干旱和低温处理调控,表明HbTIM23-1可能在巴西橡胶树干旱和低温胁迫应答及死皮中发挥作用。