非线粒体辅酶Q10在线粒体损伤所致心血管疾病中治疗机制研究进展

线粒体损伤与心血管疾病(CVD)的发生密切相关,减少线粒体损伤能够显著减少心血管事件发生。近年研究发现,非线粒体辅酶Q10(CoQ10)对防治线粒体损伤所致CVD具有一定作用,其机制可能与降低内皮型一氧化氮合酶解耦联状态以及活性氧积聚等作用来减少线粒体结构和功能损伤有关。因此,非线粒体Co Q10在线粒体损伤所致CVD治疗方面有良好的开发利用前景,值得引起重视。

高效抗氧化剂线粒体辅酶Q对子痫前期大鼠血压及胎盘线粒体功能障碍的作用研究

目的研究高效抗氧化剂线粒体辅酶Q(MitoQ)对子痫前期大鼠血压及胎盘线粒体功能障碍的作用,并探讨相关机制。方法选取30只子痫前期大鼠,随机分为子痫前期组、MitoQ组、MitoQ+鸦胆苦醇(Brusatol)组,每组10只;另取10只SD大鼠作为对照组。妊娠第14天MitoQ组腹腔注射MitoQ 3.5 mg/kg;MitoQ+Brusatol组腹腔注射MitoQ 3.5 mg/kg,灌胃Brusatol 1 mg/kg;对照组、子痫前期组腹腔注射、灌胃等体积生理盐水,1次/d,干预至妊娠第19天。检测妊娠第15天、17天、19天收缩压;紫外比色法检测线粒体膜通透性改变孔(PT)活性;Western blotting检测胎盘组织核因子E2相关因子2(Nrf2)、抗氧化反应元件(ARE)蛋白的表达。结果各组大鼠妊娠第15天、17天、19天收缩压比较,采用重复测量设计的方差分析,结果:①不同时间点收缩压无差异(F=0.045,P=0.963);②各组收缩压有差异(F=15.111,P=0.000);③各组收缩压变化趋势有差异(F=16.889,P=0.000)。子痫前期组PT活性高于对照组和MitoQ组(P<0.05);MitoQ+Brusatol组高于MitoQ组(P<0.05)。子痫前期组Nrf2、ARE蛋白相对表达量低于对照组和MitoQ组(P<0.05);MitoQ+Brusatol组低于MitoQ组(P<0.05)。结论高效抗氧化剂MitoQ可降低子痫前期大鼠血压,改善胎盘线粒体功能及结构,其治疗作用可能通过调控Nrf2/ARE通路来实现。

线粒体辅酶Q改善高脂饮食大鼠肾血流动力学的研究

目的探讨线粒体辅酶Q(MitoQ,Mitoquinone)对高脂饮食大鼠肾血流灌注的影响。方法 8周龄雄性SD大鼠30只,随机分成模型组(H组,n=10)、治疗组(HM组,n=10)和对照组(N组,n=10)。N组喂食基础饲料,H组、HM组喂食高脂饲料。9周后,HM组自饮水中加入MitoQ。三组大鼠继续喂养10周后进行肾脏声学造影检查,并检测大鼠血生化及肾组织丙二醛(MDA)含量,比较各指标的组间差异。结果与N组及HM组比较,H组大鼠肾皮质达峰时间(TTOP)延长,增强强度(A)及充盈速度(C)下降(P<0.01),总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)均明显增高(P<0.01),HM组与H组比较,以上各指标明显改善。H组血清及肾组织丙二醛(MDA)含量明显高于HM组及N组(P<0.01)。结论 MitoQ可降低机体内过氧化物含量,改善高脂饮食大鼠肾血流动力学状态。

线粒体辅酶Q对高脂饮食大鼠心肌功能的作用

目的探讨线粒体辅酶Q(MitoQ)对高脂饮食大鼠心肌功能的作用。方法将36只8周龄雄性SD大鼠随机分为高脂+MitoQ组(高脂饲料喂养16周后,加入MitoQ继续喂养4周)、高脂组(高脂饲料喂养20周)和正常对照组(基础饲料喂养20周)各12只。先行经胸常规超声心动图检测;再应用速度向量成像(VVI)技术测量乳头肌水平左心室短轴观各个节段最大收缩期运动速度(V_s)、最大径向应变(ε_r)、最大切向应变(ε_c)、最大收缩期径向应变率(SR_r)、切向应变率(SR_c)等指标;实验结束后处死大鼠进行组织学检查。结果 3组大鼠舒张末期室间隔厚度(IVSTd)、舒张末期左心室后壁厚度(LVPWTd)、左心室舒张末期内径(LVEDd)、左心室收缩末期内径(LVEDs)、射血分数(EF)、短轴缩短率(FS)比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。高脂组V_s、ε_r、ε_c、SR_r、SR_c均较正常对照组明显下降(均P<0.05),亦低于高脂+MitoQ组(均P<0.05)。高脂组较正常对照组心肌细胞排列紊乱,肌纤维断裂,心肌间质胶原纤维明显增生;高脂+MitoQ组较高脂组心肌细胞排列规整,未见明显的肌纤维断裂,心肌间质胶原纤维减少。结论高脂饮食会损害大鼠左心室心肌收缩功能,MitoQ可起到一定的保护作用。

自噬和线粒体辅酶Q对急性脓毒症大鼠胰腺外分泌功能的影响

目的 探讨自噬对急性脓毒症大鼠胰腺外分泌功能的影响，以及线粒体辅酶Q（Mito Q）是否通过自噬对急性脓毒症大鼠胰腺外分泌功能障碍起保护作用。方法 实验1：将30只雄性SD大鼠按随机数字表法分为3组，每组10只。所有大鼠腹腔注射脂多糖（LPS）10mg／kg，1h后分别经尾静脉注射自噬特异性抑制剂渥曼青霉素（Wortmannin）2mg／kg（LPS＋Wortmannin组）、MitoQ6．5μmol／kg（LPS＋MitoQ组）或等量生理盐水（LPS组）。观察LPS后12h内动物存活情况。实验2：将100只雄性SD大鼠按随机数字表法分为10组：对照4h、6h、12h组，LPS4h、6h、12h组，LPS＋Wortmannin4h组，Wortmannin4h组，LPS＋Mito06h组，MitoQ6h组，每组10只，制模及给药方法同实验1。在相应时间点留取大鼠血标本，用速率法测定血清淀粉酶含量；取胰腺组织，用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测活性氧（ROS）含量，蛋白质免疫印迹试验（WesternBlot）检测自噬相关基因LC3蛋白表达，镜下观察胰腺组织病理学改变。结果①LPS＋Wortmannin组大鼠存活时间明显短于LPS组（h：7．50±0．64比11．90±0．13，X^2=19．847，P=0．001）；LPS＋MitoQ组大鼠存活时间与LPS组无差异（h：11．60±0．24比11．90±0．13，x。=1．055，P=0．137）。②LPS6h组、LPS＋Wortmannin4h组、LPS＋MitoQ6h组血淀粉酶含量明显高于同时间点对照组（U／L：2881．00±550．12比2099．20±249．57，3672．00±779．24比2081．36±245．18，2975．20±687．03比2099．20±249．57，均P〈0．05），LPS12h组血淀粉酶含量明显低于同时间点对照组（U／L：794．00±218．71比2086．80±261．75，P〈0．01）；LPS6h和12h组、LPS＋Wortmannin4h组、LPS＋MitoO6h组胰腺组织ROS含量均明显高于同时间点对照组（kU／L：3．18±1．06比1．78±0．37，3．63±1．08比1．85±0．41，3．14±0．98比1．65±0．34，3．17±1．03比1．78±0．37，均P〈0．05）。LPS＋Wortmannin4h组血淀粉酶和胰腺组织ROS含量均明显高于同时间点LPS组（U／L：3672．00±779．24比2432．20±442．85，kU／L：3．14±0．98比1．87±0．42，均P〈O．05），而LPS＋MitoQ6h组血淀粉酶和胰腺组织ROS含量与同时间点LPS组无差异（U／L：2975．20±687．03比2881．00±550．12，kU/L：3．17±1．03比3．18±1．06，均P〉0．05）。光镜下观察，LPS6h和12h组、LPS＋Wortmannin4h组、LPS＋MitoO6h组均可见明显胰腺病理改变；电镜下观察，LPS6h后自噬体增多，MitoQ干预后自噬体数量与相应时间点LPS组无差异，而给予Wortmannin后未见自噬体。WesternBlot检测显示，LPS6h和12h组、LPS＋MitoQ6h组LC3蛋白表达均明显高于同时间点对照组（A值：0．34±0．02比0．17±0．02，0．37±0．03比0．18±0．04，0．36±0．02比0．17±0．02，均P〈0．05），但LPS12h组和LPS＋MitoQ6h组LC3蛋白表达与LPS6h组比较均无差异（均P〉0．05）。结论自噬对脓毒症大鼠胰腺外分泌功能障碍起保护作用，且自噬能力或自噬体形成速率可能是胰腺是否出现外分泌功能障碍的机制之一；而线粒体靶向抗氧化剂MitoQ对脓毒症大鼠胰腺外分泌功能障碍无保护作用。

自噬和线粒体辅酶Q对急性脓毒症大鼠心功能的影响

目的 探讨自噬对急性脓毒症大鼠心功能的影响以及线粒体辅酶 Q（MitoQ）是否通过自噬对急性脓毒症大鼠心功能障碍起保护作用。方法 SD雄性大鼠45只，按随机数字表法随机分9组：对照组，脂多糖（LPS）4 h、6 h、12 h组，LPS＋渥曼青霉素（Wortmannin）4 h组，LPS＋MitoQ 4h、6h组，MitoQ 组，Wortmannin组，每组5只，每只大鼠予LPS（10 mg/kg）腹腔注射，LPS注射后1 h采用尾静脉注射分别给Wortmannin（2 mg/kg）、MitoQ（6.5 μmol/kg），LPS组给等量9 g/L盐水注射。BL-420E ＋生物信号采集系统测定左心室最大收缩压（LVSP）、左心室舒张末压（LVEDP）、左心室压力上升/下降最大速率（±dp/dtmax）数据。留取血标本测血清肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平。取出心肌组织ELISA法测活性氧（ROS）水平，Western blot法检测微管相关蛋白轻链3（LC3）蛋白的表达，光镜和电镜观察心肌病理改变。结果 LPS注射后6h LVSP、LVEDP、±dp/dtmax与对照组比较差异均有统计学意义（P 〈0.05）；给 LPS后再给 Wortmannin 4h即出现统计学差异（P 〈0.05）；LPS＋MitoQ 6h组与对照组比较差异有统计学意义（P 〈0.05），但与同时间点LPS组比较差异无统计学意义（P 〉0.05）。血清CK-MB及心肌组织ROS水平LPS6h组、LPS＋MitoQ 6h组和LPS＋Wortmannin4 h组均高于对照组（P 〈0.05）。光镜下对照组心肌细胞排列规则，心肌间质无炎性细胞浸润；LPS 6h组、LPS＋MitoQ 6h组和LPS＋Wortmannin4 h组心肌纤维结构紊乱，间质大量炎性细胞浸润。电镜下，给LPS6h后自噬体增多，随着时间延长到12h自噬体无明显增多，给MitoQ后与相应时间点 LPS组比较自噬体数量无差异。Western blot检测发现LPS6h组和LPS＋MitoQ 6h组LC3-Ⅱ蛋白水平均高于对照组（P 〈0.05），但LPS12h组和 6h组比较差异无统计学意义（P 〉0.05）。结论 线粒体靶向抗氧化剂MitoQ对脓毒症大鼠心功能障碍无保护作用。自噬对脓毒症大鼠心功能障碍起保护作用，且自噬能力或自噬体形成速率决定是否出现心功能障碍。

线粒体辅酶Q通过PI3K/Akt途径减轻脂多糖诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞线粒体依赖性凋亡

目的观察线粒体辅酶Q(MitoQ)在脂多糖(LPS)诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞线粒体依赖性凋亡中的保护作用及分子机制。方法体外培养Ⅱ型肺泡上皮细胞株A549,采用不同浓度LPS处理细胞,构建急性肺损伤(ALI)模型,根据半数抑制浓度(IC_(50))得出LPS最佳刺激浓度;采用不同浓度MitoQ对细胞进行预处理,确定MitoQ最佳干预浓度。将细胞分为4组:空白对照组使用正常培养基;LPS组在正常培养基中加入10 mg/L的LPS刺激细胞24 h;MitoQ+LPS组用1μmol/L的MitoQ预处理细胞60 min,然后用含10 mg/L LPS的培养基处理细胞24 h;MitoQ+磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)选择性抑制剂LY294002+LPS组用1μmol/L的MitoQ和20μmol/L的LY294002预处理细胞60 min,然后用含10 mg/L LPS的培养基处理细胞24 h。采用细胞增殖与毒性检测试剂盒(CCK-8)检测细胞活性;采用流式细胞仪和原位末端缺刻标记法(TUNEL)检测细胞凋亡率;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测凋亡蛋白Bax、抗凋亡蛋白Bcl-2及PI3K/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(Akt)通路蛋白PI3K的表达和Akt磷酸化水平。结果根据抑制率曲线计算得出LPS对A549细胞的IC_(50)为11.06 mg/L,故选择10 mg/L作为LPS的刺激浓度。随着MitoQ预处理浓度增加,经10 mg/L的LPS刺激后,细胞活性呈先上升后下降趋势。根据细胞活性曲线计算得出MitoQ对细胞的最适浓度为1μmol/L。MitoQ预处理可减弱LPS诱导的线粒体依赖性凋亡,表现为细胞凋亡率较LPS组明显降低〔流式细胞仪:(8.73±0.25)%比(18.10±0.70)%,TUNEL:(12.30±0.82)%比(21.43±0.86)%,均P<0.05〕,Bax表达显著下降(Bax/β-actin:0.58±0.03比1.06±0.10,P<0.05),Bcl-2表达显著上升(Bcl-2/β-actin:1.03±0.06比0.53±0.07,P<0.05),且PI3K表达及Akt磷酸化水平显著升高〔PI3K蛋白(PI3K/β-actin):1.20±0.02比0.96±0.04,磷酸化Akt(p-Akt)蛋白(p-Akt/t-Akt):1.22±0.08比0.92±0.04,均P<0.05〕。LY294002预处理可抑制MitoQ对细胞的抗凋亡作用,表现为凋亡率较MitoQ+LPS组显著增加〔流式细胞仪:(14.50±0.57)%比(8.73±0.25)%,TUNEL:(16.50±0.53)%比(12.30±0.82)%,均P<0.05〕,Bax表达显著上升(Bax/β-actin:0.95±0.03比0.58±0.03,P<0.05),Bcl-2显著下降(Bcl-2/β-actin:0.62±0.03比1.03±0.06,P<0.05),同时PI3K表达及Akt磷酸化水平均显著降低〔PI3K蛋白(PI3K/β-actin):0.90±0.05比1.20±0.02,p-Akt蛋白(p-Akt/t-Akt):0.89±0.02比1.22±0.08,均P<0.05〕。结论MitoQ可通过激活PI3K/Akt通路改善LPS诱导的A549细胞线粒体依赖性凋亡,为治疗LPS诱导的ALI提供了新的思路。

辅酶Q_(10)对腹水症敏感肉鸡肝线粒体功能及抗氧化能力的影响

本文旨在研究添加辅酶Q10对腹水症敏感肉鸡肝脏线粒体功能及抗氧化能力的影响。选用1日龄艾维茵肉公鸡160只，随机分为4组，分别为大肠杆菌内毒素注射（lipopolysacchride，LPS）组（1．0mg／kg体重剂量，腹腔注射）、LPS注射＋40mg／kg辅酶Q10添加组、生理盐水注射组、生理盐水＋40mg／kg辅酶Q10添加组，每组40只，设5个重复，每个重复8只。肉鸡饲以全植物性玉米-豆粕基础日粮，试验期6周。辅酶Q10从1日龄开始添加，10日龄开始突然关闭水暖，进行低温处理（12～15℃）以提高肉鸡腹水症敏感性。试验结果显示：（1）添加辅酶Q10肉鸡红细胞压积（PCV）、腹水心脏指数（AHI）显著降低（P〈0．05）。（2）添加辅酶Q10肉鸡肝脏线粒体状态3、状态4呼吸速率、呼吸控制率（RCR）、磷氧比（P／O）变化虽不显著（P〉0．05），但线粒体呼吸链复合体Ⅱ＋Ⅲ的质子转移与电子传递关系（H^＋／2e）比值显著提高（P〈0．05）。（3）添加辅酶Q10细胞色素C氧化酶（CCO）和H^＋-ATP酶活性提高（P〈0．05），但对线粒体NADH-细胞色素C还原酶（NCCR）和琥珀酸-细胞色素C还原酶（SCCR）活性都没有显著影响（P〉0．05）。（4）添加辅酶Q10时，线粒体抗活性氧能力（ARC）显著提高（P〈0．05），脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著降低（P〈0．05），血清中总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性显著升高（P〈0．05），而线粒体内T-SOD、血清中过氧化氢酶（CAT）、抗超氧阴离子能力（ASAC）、ARC没有显著变化（P〉0．05）。本试验结果表明，添加辅酶Q10能够在某种程度上改善腹水症敏感肉鸡的肝脏线粒体功能以及一些抗氧化能力。

益肺汤联合MitoQ对TGF-β1诱导的人肺泡上皮细胞HPAEpiC间质转化的抑制作用

目的探讨益肺汤联合线粒体辅酶Q(MitoQ)对生长转化因子(TGF-β1)诱导的人肺泡上皮细胞HPAEpiC间质转化的抑制作用。方法选择细胞株HPAEpiC为研究对象,采用TGF-β1(10 ng/ml)诱导的上皮间质转化模型进行实验。设置空白对照组、模型组、模型+MitoQ组、模型+益肺汤含药血清组、模型+MitoQ+益肺汤含药血清组。采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)检测益肺汤联合MitoQ对细胞存活率的影响。实时荧光定量(qRT-PCR)分析益肺汤联合MitoQ对细胞内E-cadherin、ColⅠ、α-SMA mRNA表达水平的影响,流式细胞术检测细胞内ROS水平变化,蛋白质印迹法(Western blot)检测细胞内GRP78蛋白表达水平。结果与空白对照组比较,模型组细胞存活率明显增加,细胞ColⅠ、α-SMA mRNA表达、GRP78蛋白表达及ROS荧光强度明显增加,细胞E-cadherin mRNA表达明显降低(P<0.05);与模型组比较,益肺汤联合MitoQ组细胞内ColⅠ、α-SMA mRNA表达有效降低(P<0.05),E-cadherin mRNA表达增加(P<0.01),细胞内GRP78蛋白表达及ROS荧光强度降低(P<0.05)。结论益肺汤联合MitoQ对TGF-β1诱导的人肺泡上皮细胞HPAEpiC上皮间质转化有一定的抑制作用,为肺纤维化潜在的治疗药物,其可能的作用机制为下调ColⅠ、α-SMA mRNA及GRP78蛋白表达,上调E-cadherin mRNA表达。

MitoQ对高糖诱导的心肌细胞线粒体功能影响

目的:探讨MitoQ对高糖诱导的心肌细胞线粒体功能影响。方法:常规获取与纯化SD大鼠新生仔鼠心肌细胞,分为对照组、高糖组、实验组。对照组用含10%血清的DMEM培养基(5.5 mmol/L葡萄糖)培养;高糖组用含血清的高糖DMEM培养基(33mmol/L葡萄糖)培养;实验组用含血清的高糖DMEM培养基(33 mmol/L葡萄糖)和MitoQ。MTT法检测心肌细胞存活率,氯离子荧光探针检测细胞内氯离子浓度,流式细胞术检测各组心肌细胞凋亡率,超氧化物阴离子荧光染色检测心肌细胞活性氧(reactive oxygen,ROS)含量,利用ATP检测试剂盒检测心肌细胞中的ATP水平,Western blot法检测心肌细胞胱天蛋白酶3(caspase-3)蛋白水平。结果:与对照组相比,高糖组的心肌细胞增凋亡率、ROS产生、氯离子相对浓度均明显增加,ATP显著降低(P<0.05),细胞内caspase-3蛋白表达显著上升(P<0.05);与高糖组相比,实验组凋亡率降低,ROS产生、细胞内caspase-3蛋白表达均显著降低(P<0.05)。结论:高糖会引起心肌细胞线粒体障碍,造成心肌细胞凋亡,MitoQ可降低细胞内ROS和caspase-3水平,抑制心肌细胞凋亡,改善心肌细胞线粒体功能。