线粒体转移与骨和软骨

线粒体不但可以通过合成三磷酸腺苷(ATP)为细胞提供能量,而且能够参与调控产生活性氧(ROS)、传递细胞信号、诱导免疫反应等细胞生理过程。线粒体功能障碍会导致多种疾病发生。近年来,学者们发现线粒体可以通过间隙连接等多种方式进行细胞间转移,从而改善受体细胞的线粒体缺陷,并恢复其生物学功能。多项研究均证实,线粒体移植可用于多种疾病治疗。在骨关节系统疾病中,骨关节炎等多种退行性病变均与线粒体功能障碍密切相关,而线粒体移植有望成为治疗疾病的新方法。该文将对线粒体转移途径、线粒体转移效果及线粒体转移与骨和软骨的关系进行综述。

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。

线粒体转移在缺血性卒中中的研究进展

缺血性卒中的流行病学表现为发病率高、致死致残率高及复发率高,但目前的临床治疗方法仍存在局限性。缺血性卒中的发生与线粒体转移密切相关。线粒体在细胞能量供应、信号传递等方面至关重要。近年来,将线粒体转移应用在缺血性卒中治疗的相关研究已经取得了进展。作者综述了目前缺血性卒中发生后线粒体转移的相关研究,以期通过分析当下研究的不足并进行展望,为缺血性卒中临床治疗新方法的研究提供指引性帮助。

细胞间线粒体转移的作用及机制研究进展

细胞受损的特征之一是线粒体功能障碍,而健康线粒体具有细胞间转移的生物学特点,为恢复细胞功能提供了一种可能的治疗机制。本文简要介绍了细胞间线粒体转移现象及其对细胞功能的促进作用,并概述了线粒体转移的触发机制及途径。

线粒体转移在脑卒中后认知障碍中的研究进展

脑卒中常导致持续性脑卒中后认知障碍(PSCI),主要表现为学习、记忆等方面的障碍。目前,PSCI发病机制尚不完全清楚,但与线粒体功能障碍密切相关,健康线粒体对神经元存活至关重要。近年来研究表明,细胞间线粒体转移可通过增加神经元活力、增强线粒体代谢、调控神经炎症等过程与脑卒中联系,从而改善认知障碍。本文概述了线粒体转移的机制以及细胞间线粒体转移在PSCI中的关键作用,并探讨了线粒体移植作为PSCI的新型治疗干预措施的效果,为其临床防治提供参考。

细胞间线粒体转移在糖尿病及其并发症中作用的研究进展

近年来,全球糖尿病发病率和患病率不断增加,有研究显示,预计到2045年,糖尿病发病人数将上升至6.29亿人^([1])。根据美国糖尿病协会的规定,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的常规治疗基于生活方式干预与抗糖尿病药物一起进行。

骨髓间充质干细胞治疗组织损伤的线粒体转移机制

背景:骨髓间充质干细胞对多种疾病具有治疗价值,其治疗疾病的线粒体转移机制是近年来被提出的新概念,具体作用机制及调控因素尚不明确。目的:对现有关于干细胞及线粒体转移相关文章进行综述,并对其未来临床实际应用进行展望。方法:第一作者应用计算机检索PubMed数据、维普、万方数据库中所有关于干细胞与线粒体转移相关文章。中文检索词为"干细胞、胚胎干细胞、祖细胞、线粒体",英文检索词为"Stem Cell[s],Mother cell[s],Progenitor cell[s],Colony-Forming Unit[s],Colony Forming Unit[s],Mitochondria[l]transfer",共检索到13篇文章,结合引文追踪法共纳入42篇文章进行综述。结果与结论:骨髓间充质干细胞可以将具有正常功能的线粒体转移至损伤细胞,重建其有氧呼吸功能。细胞间通过形成连接管道结构进行线粒体转移,线粒体转移具有一定方向性。钙敏感性衔接蛋白Miro1对线粒体转移具有加速与引导作用。线粒体的成功转移可能伴随受体细胞内损伤线粒体的清除。早期防止线粒体损伤可能对包括急性肺损伤在内的很多疾病具有治疗意义。

间充质干细胞线粒体转移治疗修复组织损伤的作用

背景:间充质干细胞因其众多优点被应用于多种疾病治疗,线粒体转移是间充质干细胞疗法的重要机制之一。目的:综述间充质干细胞通过线粒体转移在各类组织损伤中发挥的作用。方法:由第一作者以“stem cells,mitochondrial transfer,cell communication,rescue and repair,tissue injury”为英文关键词,以“干细胞,线粒体转移,细胞通讯,修复,组织损伤”为中文关键词,检索2008至2019年期间收录在PubMed、中国知网、万方数据库中的文献,纳入间充质干细胞的线粒体转移作用和机制及治疗组织损伤相关的文献,排除重复与相关性弱的文献,对64篇文献进行总结分析。结果与结论:间充质干细胞被应用于如脑卒中、心肌梗死、急性肾功能衰竭等多种疾病治疗,线粒体转移作为干细胞治疗的一种新机制被人们广泛关注,已被认为是组织损伤的潜在疗法;线粒体转移已发现由隧道管形成、间隙连接、微囊泡、细胞融合和分离等不同模式介导,但线粒体转移在组织损伤中的具体机制还未完全阐明,其在组织损伤修复中的具体作用也有待进一步了解。

人脐带间充质干细胞通过线粒体转移减轻肝细胞缺血-再灌注损伤的机制研究

目的探讨人脐带间充质干细胞(HUC-MSC)通过线粒体转移减轻肝细胞缺血-再灌注损伤(IRI)的作用机制。方法将正常人肝细胞株L02分为空白对照组、氧糖剥夺(OGD)组、实验对照组、L02与HUCMSC共培养组(L02+HUC-MSC组),其中L02+HUC-MSC组根据L02与HUC-MSC不同共培养比例分为101共培养组(A组)、41共培养组(B组)、21共培养组(C组)、11共培养组(D组)和12共培养组(E组)。采用流式细胞术检测L02细胞凋亡率和细胞内活性氧簇(ROS)相对量;采用流式细胞术检测L02的MitoTracker阳性率;采用激光共聚焦显微镜观察HUC-MSC向L02转移线粒体的情况。结果OGD组L02细胞凋亡率和细胞内ROS相对量高于空白对照组(均为P<0.05);与OGD组比较,B、C、D、E组L02细胞凋亡率均降低(均为P<0.05),E组L02细胞内ROS相对量降低(P<0.05)。A组L02的MitoTracker阳性率与实验对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),B、C、D、E组均较实验对照组增加(均为P<0.05),并呈浓度依赖性。在激光共聚焦显微镜下可观察到线粒体通过隧道纳米管(TNT)从HUC-MSC向L02转移。结论HUC-MSC可通过细胞间直接转移线粒体的方式减轻肝细胞IRI后细胞凋亡和降低细胞内ROS水平。

线粒体转移引起肿瘤细胞阿霉素耐药的机制研究

目的探讨肿瘤细胞与成纤维细胞之间是否存在线粒体转移现象,研究发生线粒体转移后对肿瘤细胞抗药性的影响。方法分别采用荧光蛋白标记肿瘤细胞和成纤维细胞线粒体。采用激光共聚焦显微镜观察细胞和线粒体的形态。采用流式细胞仪分析并分选双阳性细胞群体。采用MTT法检测阿霉素对细胞的增殖抑制作用。结果成功构建HCT-15/GFP细胞和NIH3T3/mito-RFP细胞。从两种细胞共培养体系中,分选出GFP+/RFP+双阳性细胞,比率为3.32%±0.58%。HCT-15/GFP+/RFP+对阿霉素的敏感性较HCT-15/GFP显著下降,化疗抗性提高了3.18倍。结论成纤维细胞中的线粒体能向肿瘤细胞进行转移。发生线粒体转移的肿瘤细胞对阿霉素出现了耐药现象。这为阿霉素耐药提出了新的作用机制。

细胞间线粒体转移在血液恶性肿瘤发展中的研究进展

近年来,研究发现白血病细胞与其骨髓微环境中不同类型细胞特别是间充质干细胞之间的线粒体转移在血液恶性肿瘤的发生发展和耐药中起关键作用。本文主要介绍了线粒体转移在急慢性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤中的作用及最新研究进展,并简述了化疗期间白血病细胞的线粒体转移导致的耐药机制,旨在为将细胞间线粒体转移作为潜在的治疗靶标提供新的思路和理论基础。

骨髓间充质干细胞线粒体转移与白血病细胞耐药

近年来发现,肿瘤细胞可以通过细胞间线粒体转移(mitochondrialtransfer)来维持其高代谢需求和高耐药性。骨髓间充质干细胞(bone marrowmesenchymalstemcells,BMSCs)可与白血病细胞之间发生线粒体转移,并促进白血病细胞的化疗耐药。本文就BMSCs与白血病细胞之间线粒体的转移、转移的触发信号、转移的途径及其与白血病细胞化疗耐药的关系做一综述,旨在为逆转白血病细胞耐药相关研究提供思路。

间充质干细胞通过线粒体转移促进急性呼吸窘迫综合征肺损伤修复的研究进展

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是重症患者的常见疾病,具有高发病率和高病死率的特点。目前,针对ARDS的治疗尚停留在器官支持层面,缺乏针对病理生理改变的特异性治疗方法。间充质干细胞(MSC)是一种具有体外分化潜能的多能干细胞,可从多途径调控ARDS的炎症反应,促进ARDS肺损伤修复,在ARDS治疗中具有广阔前景。线粒体转移是MSC减轻ARDS肺损伤、促进肺损伤修复的重要机制,调控线粒体转移可增强MSC的修复作用。本文对MSC通过线粒体转移方式促进ARDS肺损伤修复进行综述,为ARDS肺损伤修复提供新的理论基础及研究方向。

骨髓间充质干细胞线粒体转移对促进内皮细胞迁移能力的影响

目的:探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)线粒体转移对促进内皮细胞(endothelial cells,ECs)迁移能力的影响。方法:采用线粒体提取试剂盒提取BMSCs线粒体,转移至同源同批次受体BMSCs中;采用Transwell法共培养BMSCs和ECs;采用划痕实验检测ECs迁移能力;采用Seahorse XFe-24分析检测细胞有氧代谢能力;采用ATP荧光检测试剂盒检测ATP浓度。结果:线粒体转移增强了与BMSCs共培养ECs的迁移能力(P<0.05),提升BMSCs和ECs能量代谢(P<0.05),抑制能量代谢后线粒体转移对BMSCs促进ECs迁移能力的作用被逆转(P<0.01)。结论:线粒体转移可能通过提升BMSCs和与其共培养ECs的能量代谢,促进ECs的迁移能力。

MSCs线粒体转移对脑缺血后损伤修复的作用研究

目的探索骨髓基质细胞(MSCs)中线粒体转移在脑缺血后的损伤保护作用。方法采用小鼠骨髓MSCs分离与原代培养方法,培养MSCs并通过流式细胞仪进行鉴定;取出生后第0天(P0)SD幼鼠的皮层,进行原代神经元培养,并进行氧糖剥夺(OGD)处理,将含有线粒体的MSCs培养基(MCM)组和不含有线粒体的MSCs培养基(mdMCM)组与OGD神经元进行共培养,另以未经过OGD处理的神经元(Neuron组)和经过OGD处理的神经元(OGD组)作为对照;通过MitoTracker追踪线粒体,分析线粒体从MSCs向OGD神经元的转移情况;通过检测试剂盒对神经元内ATP含量和神经元活性进行分析;通过对线粒体膜电势检测,分析线粒体的功能;采用Western Blot分析线粒体Miro1蛋白的表达水平;通过MCAO造模和计算梗死体积,分析MSCs移植对脑缺血的保护作用。采用方差分析和t检验进行统计学分析。结果原代培养的骨髓MSCs纯度达到99%以上。取原代培养MSCs的培养基分别去除线粒体(mdMCM)与不去除线粒体(MCM),与OGD神经元共培养,在MCM组,观察到神经元中存在MSCs来源的线粒体;经过OGD处理的神经元,其胞内ATP水平降低至0.634±0.023,给予MCM处理后,神经元胞内ATP水平上升至1.623±0.039,当给予mdMCM处理后,神经元胞内ATP水平降低至0.645±0.011,ATP比率变化的差异具有统计学意义(F=3413.62,P <0.01);经过OGD处理,神经元活性降低至(73.7±1.12)%;给予MCM处理后,神经元活升高到(83.3±1.57)%,当给予mdMCM处理后,神经元活性降低至(72.9±1.25)%,与MCM组相比差异具有统计学意义(F=654.280,P <0.01)。在未经过处理的对照组中,线粒体膜电势丢失1.7%;经过OGD处理后,膜电势丢失70.3%;添加MCM后的OGD神经元,线粒体膜电势丢失44.7%,与OGD组相比,差异具有统计学意义(P=0.036);而添加mdMCM的OGD处理神经元,线粒体膜电势丢失67.7%,与OGD+MCM组相比,差异具有统计学意义(P=0.041)。给予CCCP处理后的阳性对照神经元,膜电势丢失为99.3%。在Miro1表达干预中,空白对照组神经元胞内的ATP平均水平记为1,神经元活性为100%,计算其余各组相对空白对照组的ATP水平和神经元活性。在Miro1高表达组,胞内ATP水平为2.304,与对照质粒组(ratio=1.611)相比,差异具有统计学意义(P=0.034);神经元活性检测中,Miro1高表达组相比对照质粒组(90.4%vs 81.7%),差异具有统计学意义(P=0.040)。在MCAO手术后,小鼠的脑梗死体积达到38.4%,而给予MSCs后的小鼠,梗死面积降低到14.4%,差异具有统计学意义(P=0.004)。结论MSCs来源的线粒体可以向损伤神经元转移,提升神经元胞内ATP水平和神经元活性,降低缺血损伤中小鼠的脑梗死体积。线粒体Miro1蛋白参与了线粒体向神经元转移保护过程。

间充质干细胞线粒体转移机制的研究进展

线粒体是真核生物母系遗传的多功能细胞器,不仅参与细胞能量代谢的调节,而且参与应激细胞的存活和命运决定。线粒体转移是间充质干细胞参与组织损伤修复和伤口愈合的重要机制之一。线粒体转移的途径有很多种,主要包括隧道纳米管、间隙连接通道、微泡、细胞融合以及胞吞作用等。多条信号传导通路可诱导隧道纳米管的形成,使线粒体从一个细胞转移到另一个细胞。多种应激信号,例如受损线粒体、线粒体DNA或线粒体其它产物的释放以及活性氧水平的升高等,都能引发线粒体从间充质干细胞转移到受体细胞。该文介绍线粒体从间充质干细胞转移到邻近应激细胞的现象,并讨论线粒体转移的可能机制及其在组织损伤等疾病治疗中的作用。

干细胞治疗肺损伤的线粒体转移机制

干细胞将具有正常功能的线粒体转移至损伤肺细胞并重建其功能，是干细胞治疗肺损伤的重要机制之一。线粒体转移需要通过细胞问形成的间隙链接通道（GJCs）实现，且具有单向性。本文通过对干细胞治疗肺损伤的线粒体转移机制的相关研究进行综述，了解线粒体在肺内生理和病理作用及线粒体转移机制对各类肺损伤的干细胞治疗的临床意义。

血清天门冬氨酸氨基转移酶线粒体同工酶、视黄醇结合蛋白浓度在肝脏疾病的临床价值

目的评估血清天门冬氨酸氨基转移酶线粒体同工酶(m-AST)、视黄醇结合蛋白(RBP)浓度在肝脏疾病中的临床意义。方法采用免疫抑制法和免疫透射比浊法分别测定100名健康体检者及124例肝病患者(包括急性病毒性肝炎54例、慢性活动性肝炎31例、肝硬化19例、原发性肝癌8例、酒精性肝炎10例、肝肾综合征2例)血清m-AST浓度和RBP浓度。结果肝病组中除原发性肝癌外,其余各组患者血清m-AST浓度均高于对照组(P<0.05),对照组m-AST/总AST(T-AST)比值均<10%,肝病组均>10%。肝病组患者血清中RBP浓度均低于对照组(P<0.05)。结论血清m-AST、RBP可以作为评估各类肝脏疾病中肝脏损伤坏死程度、观察疾病的预后较为敏感、特异的指标。

ELISA法测定线粒体天门冬氨酸氨基转移酶

目的 :建立 ELISA法测定线粒体天门冬氨酸氨基转移酶 ( m- AST)的方法。方法 :从心肌中纯化 m- AST,制备单克隆抗体 ,以 ELISA法测定 m- AST的酶蛋白含量。结果 :ELISA法测定m- AST的回收率为 ( 99.3± 3.4) % ,批内及批间变异分别为 2 .7%和 3.9% ,线性为 0～1 5 0 μg·L-1。正常健康人血清参考值范围为 9.93～ 42 .0 7μg· L-1。结论 :该方法检测 m- AST酶蛋白的含量 ,不受酶半寿期的影响 ,并且操作简便、快速、准确 ,易于临床推广应用。