“通督调神”电针预处理介导miR-124-3p/GSK-3β/Cyp-D信号通路对脑缺血再灌注损伤大鼠脑皮质线粒体通透性转换孔的影响及机制探讨

背景缺血性脑卒中发病率、死亡率、致残率均较高,溶栓后的再灌注损伤对患者影响较大,针刺是治疗本病的特色疗法,但作用机制尚不明确。目的探讨“通督调神”电针预处理对脑缺血再灌注损伤(CIRI)大鼠miR-124-3p/糖原合成酶激酶β(GSK-3β)/亲环素D(Cyp-D)信号通路及线粒体膜通透性转换孔(MPTP)的影响,探讨其防治CIRI的可能机制。方法2022年6—8月,将100只清洁级SD大鼠随机分为假手术组、模型组、电针组、抑制剂组和电针+激动剂组,每组20只。造模前干预7 d,电针组、电针+激动剂组选取通督调神穴组:百会、风府、大椎穴进行电针干预,1次/d,连续7 d;造模前24 h电针+激动剂组和抑制剂组分别侧脑室注射miR-124激动剂和抑制剂(5 nmol)。除假手术组,余组采用改良线栓法制备大鼠右侧脑缺血再灌注模型;造模成功后,取大鼠右侧脑皮质,采用改良神经功能损伤评分量表(mNSS)、TTC染色观察各组大鼠神经功能损伤程度,TUNEL染色以及透射电镜观察神经细胞损伤情况;免疫荧光染色、Western blotting、实时荧光定量PCR检测各组大鼠脑皮质GSK-3β、p-GSK-3β、Cyp-D、细胞色素C(Cyt-C)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)表达;流式细胞检测MPTP开放程度,MPTP阳性细胞率越高,代表MPTP开放程度越大。结果除假手术组,各组大鼠均造模成功。与假手术组比较,模型组大鼠mNSS评分及相对脑梗死体积均增加,线粒体结构破坏严重,细胞凋亡指数升高,p-GSK-3β、Cyp-D阳性表达分别减弱和增强,miR-124-3p及Cyp-D、Cyt-C、Caspase-3 mRNA表达增高,p-GSK-3β/GSK-3β值降低,Cyp-D、Cyt-C、Caspase-3蛋白相对表达量增高,MPTP开放程度增加(P<0.05)。与模型组比较,电针组、抑制剂组mNSS评分及相对脑梗死体积均降低,线粒体结构破坏减轻,p-GSK-3β/GSK-3β增加,Caspase-3蛋白相对表达量降低;电针+激动剂组GSK-3βmRNA表达增高(P<0.05);电针组、抑制剂组、电针+激动剂组细胞凋亡指数降低,p-GSK-3β、Cyp-D阳性表达分别减弱和增强,miR-124-3p及Cyp-D、Cyt-C、Caspase-3 mRNA表达降低,Cyp-D、Cyt-C蛋白相对表达量降低,MPTP开放程度降低(P<0.05)。与电针组比较,抑制剂组p-GSK-3β阳性表达增强,Cyp-D阳性表达减弱,miR-124-3p及Cyp-D、Cyt-C、Caspase-3 mRNA表达降低,GSK-3βmRNA表达增高,Cyp-D、Cyt-C蛋白相对表达量降低,MPTP开放程度降低(P<0.05);电针+激动剂组细胞凋亡指数增高,p-GSK-3β阳性表达减弱,Cyp-D阳性表达增强,miR-124-3p、Cyt-C、Caspase-3 mRNA表达增高,Cyp-D、Cyt-C蛋白相对表达量增高,MPTP开放程度增加(P<0.05)。结论“通督调神”电针预处理可减轻CIRI大鼠神经损伤,其机制可能与介导miR-124-3p/GSK-3β/Cyp-D信号通路、抑制MPTP开放进而减轻细胞损伤相关。这一研究结果从机制上进一步验证了“通督调神”针法治疗CIRI的疗效,同时为中医“治未病”提供新的科学依据,促进临床应用。

外源性硫化氢后处理对大鼠心肌缺血/再灌注损伤线粒体通透性转换孔的影响

目的探讨硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)供体——硫氢化钠(sodium hydrosulfide,NaHS)后处理对大鼠离体心脏缺血/再灌注损伤时线粒体通透性转换孔(mitochondrial per-meability transition pore,MPTP)的影响。方法 60只♂SD大鼠,随机分为5组(n=12):空白组(Control)、缺血/再灌注组(I/R)、NaHS后处理组(N)、苍术苷组(A)、NaHS后处理+苍术苷组(N+A)。采用Langendorff离体心脏灌注模型。Con组持续灌注120 min,其余各组均平衡灌注30 min,全心缺血30 min,复灌60 min。其中,N组复灌即刻给予含有NaHS的K-H液后处理,A组复灌初给予含有苍术苷(MPTP特异性开放剂)的K-H液灌注10 min,N+A组在NaHS处理后,给予苍术苷处理10 min。记录各组平衡末、复灌10、30、60 min心功能指标。复灌末各组取心脏,TUNEL法观察心肌细胞凋亡情况,氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法分析心肌梗死面积。结果与I/R组相比,NaHS后处理组可改善缺血/再灌注损伤心功能的各项指标(P<0.05),减少心肌梗死面积(P<0.05),降低凋亡指数(P<0.05)。苍术苷则可以取消NaHS的作用。结论外源性H2S后处理能减轻大鼠心肌缺血/再灌注损伤,该作用与其抑制MPTP开放有关。

富氢液对大鼠脑缺血/再灌注损伤后海马线粒体通透性转换孔及细胞凋亡的影响

目的观察富氢液对大鼠全脑缺血/再灌注损伤后海马线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transitionpore,mPTP)及细胞凋亡的影响。方法 96只成年健康♂SD大鼠,体质量250～300 g,随机分为6组(n=16):假手术组(S)、缺血/再灌注组(IR)、生理盐水组(NS)、富氢液组(H)、苍术苷组(A)、富氢液+苍术苷组(HA)。采用四血管阻塞法建立大鼠全脑缺血/再灌注模型,缺血15 min后恢复灌注,S组仅分离椎动脉和颈总动脉,不进行阻闭。H组和HA组于再灌注即刻腹腔注射富氢液5 ml.kg-1,其余组腹腔注射等容量生理盐水。A组和HA组于再灌注前10 min侧脑室注射苍术苷15μl,NS组和H组侧脑室注射等容量生理盐水。再灌注后24 h取海马组织,分离海马细胞线粒体,通过紫外分光光度仪检测海马mPTP的开放情况,West-ern blot法测海马线粒体和胞质细胞色素C(Cyt C)水平,免疫组化法观察Bcl-2、Bax在海马CA1区表达,并计算Bcl-2和Bax表达的比值(Bcl-2/Bax),透射电镜观察海马CA1区线粒体超微结构。结果与S组比较,其余5组mPTP吸光度的改变值升高,Bcl-2和Bax表达上调,线粒体Cyt C表达下调,胞质Cyt C表达上调(P<0.05);与IR组比较,H组mPTP吸光度的改变值降低,Bcl-2表达上调,Bax表达下调,线粒体Cyt C表达上调,胞质Cyt C表达下调(P<0.05);与H组比较,HA组mPTP吸光度的改变值升高,Bcl-2表达下调,Bax表达上调,线粒体Cyt C表达下调,胞质Cyt C表达下调(P<0.05);IR组与NS组间上述指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。透射电镜结果显示富氢液可以改善全脑缺血后线粒体超微结构的改变,苍术苷可部分取消富氢液的上述改变。结论富氢液能有效减轻大鼠全脑缺血/再灌注损伤,减少Cyt C易位至胞质,从而抑制大鼠脑缺血/再灌注后细胞凋亡,其机制与抑制海马细胞mPTP的开放有关。

速效救心丸干预心肌缺血/再灌注大鼠线粒体通透性转换孔及心肌细胞凋亡

目的观察速效救心丸(川芎、冰片)对心肌缺血/再灌注大鼠线粒体通透性转换孔及心肌细胞凋亡的影响。方法将55只SPF级Wistar大鼠随机分为空白组,模型组,速效救心丸低、中、高剂量组(每组11只)。药物组给予对应剂量的速效救心丸混悬液灌胃,空白组与模型组给予同等容积的双蒸水灌胃,连续灌胃7 d结束后结扎左冠状动脉前降支建立心肌缺血/再灌注大鼠模型。观察速效救心丸干预后心肌线粒体通透性转换孔(MPTP)、细胞色素C的表达情况,并采用TUNEL检测心肌细胞凋亡,HE染色观察大鼠心肌细胞形态。结果与空白组比较,模型组MPTP开放程度增加,细胞色素C水平升高(P<0.05),TUNEL的阳性反应面积率显著上升(P<0.01)。速效救心丸高、中、低剂量组的TUNEL阳性反应面积率等较模型组降低(P<0.01),但药物组间比较无统计学差异。速效救心丸高剂量组的MPTP开放程度(P<0.05)、细胞色素C水平(P<0.01)较模型组降低。结论速效救心丸对大鼠心肌缺血/再灌注损伤具有一定的保护作用,其机制可能与抑制MPTP的开放有关。

瞬时受体电位香草酸亚型1激活通过抑制线粒体通透性转换孔开放保护急性心肌梗死小鼠的心肌细胞抗凋亡

瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)在心肌缺血激活后可传导心绞痛信号,释放神经肽,减轻心肌梗死后的心肌细胞凋亡。目前,TRPV1激活抑制心肌梗死后细胞凋亡的具体机制尚不清楚。线粒体通透性转换孔(MPTP)的开放与心肌细胞缺血再灌注损伤密切相关,抑制其开放可保护心肌缺血后的心肌细胞抗凋亡。本研究证明,TRPV1激活通过抑制MPTP开放而减少心肌细胞凋亡。首先,本研究利用左冠状动脉前降支结扎术建立了TRPV1基因敲除(TRPV1-/-)和野生型(WT)小鼠心肌梗死模型,辅以环孢素A(CSA)预处理抑制MPTP开放,比较观察TRPV1、MPTP在心肌梗死中的作用。心肌组织切片氯化三苯基四氮唑(TTC)染色显示,心肌缺血24 h,TRPV1-/-小鼠的心肌梗死面积明显大于WT型小鼠。而经CSA预处理的TRPV1-/-小鼠比TRPV1-/-小鼠梗死面积明显减小。TUNEL检测心肌细胞凋亡指数(AI)揭示,WT型心肌梗死小鼠的AI明显低于TRPV1-/-心肌梗死小鼠,而CSA预处理明显降低TRPV1-/-小鼠心肌细胞的AI。Western印迹检测胱天蛋白酶3、胱天蛋白酶9、Bcl-2、Bax、p53和细胞色素C(Cyt-C)水平。结果证明,TRPV1的激活可抑制MPTP的开放,减少线粒体Cyt-C的外溢,降低胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3的表达。GENMEN光度法检测MPTP开放实验显示,激活的TRPV1明显抑制了MPTP的开放。本研究证实,急性心肌梗死后的TRPV1激活可能通过抑制MPTP开放而抵抗心肌细胞凋亡,对心肌起保护作用。

解毒化瘀颗粒抑制急性肝衰竭大鼠肝线粒体通透性转换的实验研究

目的:明确解毒化瘀颗粒在急性肝衰竭动物实验中的治疗作用及是否可抑制急性肝衰竭大鼠肝线粒体通透性转换。方法:采用D氨基半乳糖联合内毒素脂多糖构建急性肝衰竭大鼠模型,解毒化瘀颗粒干预治疗,成模后24 h收集各组大鼠标本,同时观察各组大鼠48 h存活率,全自动生化仪检测血清ALT、AST含量,分光光度仪检测肝线粒体在520 nm处吸光度的变化来测定PT孔开放情况,Western Bolt检测肝线粒体与胞质细胞色素C蛋白含量,测定Caspase-3蛋白活性情况。结果:解毒化瘀颗粒可提高急性肝衰竭大鼠48 h存活率,降低血清ALT、AST含量,抑制肝线粒体PT孔开放,提高线粒体细胞色素C含量,降低细胞质细胞色素C含量,抑制下游Caspase-3蛋白活性。结论:解毒化瘀颗粒可抑制急性肝衰竭大鼠肝线粒体通透性转换,抗急性肝衰竭肝细胞凋亡。

运动对骨骼肌线粒体通透性转换孔及细胞凋亡的影响

目的观察耐力训练和一次性力竭运动对大鼠骨骼肌线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transi-tion pore,MPTP)相关因素及细胞凋亡的影响。方法 24只大鼠随机分为3组:对照组(C组)、耐力训练组(T组)和一次性力竭组(E组)。T组进行无负重游泳训练,6次/周,共6周,训练时间从每天45 min逐渐增加到90 min;E组正常笼内饲养6周后进行一次力竭性游泳运动。通过紫外分光光度仪检测MPTP的开放;Western blot检测细胞色素c(Cyt c)的释放;RT-PCR检测Bcl-2和Bax mRNA;双光束紫外分光光度仪检测线粒体Ca2+的转运。结果与对照组相比:(1)T组线粒体吸光度值和Ca2+的转运量无显著性变化,Cyt c的释放量与Bax mRNA的表达显著减少,Bcl-2 mRNA的表达显著增加;(2)E组线粒体吸光度值显著减少,Cyt c释放量及Ca2+转运量显著增加,Bcl-2mRNA表达显著下降,Bax mRNA表达显著增强。结论 耐力运动可能通过上调Bcl-2/Bax基因表达,减少Cyt c释放,稳定MPTP开放,从而减少细胞凋亡;一次性力竭运动可能通过下调Bcl-2/Bax基因表达,MPTP异常开放,增加Cyt c和Ca2+释放,促进细胞凋亡。

羟基红花黄色素A对缺血/再灌注大鼠肺线粒体通透性转换功能的影响

目的:研究羟基红花黄色素A(HSYA)对缺血/再灌注(I/R)损伤肺组织细胞的保护作用,并探讨其对肺I/R损伤时线粒体通透性转换(MPT)功能的影响。方法:开胸阻断左肺门45 min,松开阻断带形成再灌注,复制在体肺I/R模型。健康SD大鼠50只,随机分为5组,每组10只:假手术对照组(对照组)、缺血/再灌注1 h组(I/R 1 h组)、缺血/再灌注3 h组(I/R 3 h组)、HSYA干预+I/R 1 h组(SI 1 h组)和HSYA干预+I/R 3 h组(SI3 h组)。SI 1 h组和SI 3 h组分别在缺血前20 min和再灌注即刻静注HSYA(2.0 mg/kg),其余步骤分别同I/R1 h组和I/R 3 h组,对照组、I/R 1 h组和I/R 3 h组分别注射同等体积生理盐水。观察各组肺湿干重比(W/D)、肺泡损伤数定量评价指标(IQA)、肺组织细胞凋亡情况、胞浆内和线粒体基质内细胞色素C(CytC)、凋亡诱导因子(AIF)的水平以及MPT功能。结果:与对照组相比,其余各组肺组织细胞凋亡指数(AI)、W/D和IQA均增高,CytC和AIF胞浆含量增加而线粒体内含量减少;SI各组与相应的I/R组比,AI、W/D和IQA均显著降低,但仍高于对照组;SI组CytC和AIF较相应的I/R组胞浆含量减少而线粒体内含量增加;线粒体在540 nm处的吸光度值SI 1 h较IR 1 h、SI 3 h较IR 3 h增高,但仍低于对照组。结论:羟基红花黄色素A在一定程度上抑制I/R肺组织细胞凋亡,发挥细胞保护作用,该作用可能与其维持MPT功能、减少CytC和AIF由线粒体向胞浆内释放有关。

Langendorff离体心脏灌流模型及在研究线粒体通透性转换中的应用

1895年德国生理学家OscarLangendofff发明了哺乳动物的离体心脏灌流装置，即命名为Lan．gendofff离体心脏灌流模型，此模型是在主动脉瓣处于关闭状态时，灌注液通过主动脉根部的冠状动脉开口灌注冠状动脉循环，最后从冠状静脉窦流人右心房，与生理状态下灌流方向相反的逆行灌流装置。由于其排除了神经体液的干扰，具有良好的稳定性、较高的可重复性、仪器设备价廉、操作简单等优点，因而在心血管研究领域广泛应用。

脑缺血后处理对缺血再灌注脑组织线粒体通透性转换的影响

目的观察线粒体通透性转化在脑缺血后处理干预下的改变情况。方法采用SD大鼠局灶脑缺血模型,设立假手术组、缺血/再灌注组、缺血后处理组及延迟缺血后处理组。于大脑中动脉缺血30min,再灌注30min后检测脑组织中丙二醛含量和线粒体通透性转换的改变情况,再灌注24h后检测脑梗死面积。结果脑缺血后处理组脑梗死面积明显减少(P<0.05),脑组织中丙二醛含量减少(P<0.05),线粒体通透性转换减轻(P<0.05);延迟脑缺血后处理组与缺血再灌注组相比无明显改变。结论脑缺血后处理有明显的脑保护作用,但其保护作用有时间依赖性,其机制可能与抑制线粒体通透性转换孔开放有关。

线粒体通透性转换在丁烯酸内酯细胞毒性中的作用

目的研究线粒体通透性转换在丁烯酸内酯(BUT)细胞毒性中的作用。方法HepG2细胞染毒BUT后,采用若丹明123荧光法测定线粒体膜电位(ΔΨm)的变化;线粒体膜通透性转换孔(MPTP)抑制剂环孢素A(CsA)预处理细胞后,采用MTT法测定线粒体膜通透性转换在BUT细胞毒性中的作用。结果BUT能够浓度依赖性地降低ΔΨm,而巯基化合物谷胱甘肽、N-乙酰半胱氨酸和二硫苏糖醇则能明显抑制该效应。CsA预处理能够明显减轻BUT的细胞毒性。结论BUT通过诱导HepG2细胞内氧化应激,导致MPTP的开放而最终引起细胞死亡。

线粒体通透性转换孔对红景天苷减轻心肌缺血再灌注损伤的作用

目的探讨线粒体通透性转换孔(mPTP)在红景天苷减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)中的作用和机制。方法使用Langendorff装置建立大鼠离体心脏缺血/再灌注损伤模型。将60只SPF级健康雄性成年SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、缺血/再灌注组(I/R组)、红景天苷组(Sal组)和环孢菌素A组(CsA组)。用Western Blot法检测细胞色素C(Cyt-c)分别在细胞浆和线粒体中的表达情况;用免疫组化法检测活化型半胱天冬酶-9(cleaved caspase-9)和活化型半胱天冬酶-3(cleaved caspase-3)在各组心肌组织的表达水平;用线粒体肿胀实验法评估各组心肌的mPTP开放程度;酶联免疫分析(Elisa)法测定各组大鼠心肌组织中线粒体细胞色素C氧化酶(COX)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性。结果与Sham组比较,I/R组心肌组织中大量Cyt-c由线粒体释放到细胞浆中,cleaved caspase-9和cleaved caspase-3的表达水平均显著上升,线粒体吸光度下降率明显升高,COX和SDH活性降低(P<0.05);与I/R组比较,Sal组和CsA组Cyt-c释放和线粒体吸光度下降均受抑制,cleaved caspase-9和cleaved caspase-3的表达水平均下降,COX和SDH活性均升高(P<0.05)。结论红景天苷可通过抑制mPTP开放、保护线粒体功能来发挥心肌保护作用,其具体机制与减少Cyt-c的释放、抑制caspase-9和caspase-3的激活及提高COX和SDH的活性有关。

过表达Bax抑制剂1通过抑制线粒体通透性转换孔开放及细胞凋亡减轻心肌缺血再灌注损伤

目的探讨过表达Bax抑制剂1(BI-1)基因对缺血再灌注损伤的影响及其相关机制。方法30只SD大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组(I/R组)、对照的腺病毒载体组(Ad-EGFP组)、过表达BI-1的腺病毒载体组(Ad-BI-1组)、环孢素A(CsA组)。建立大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)模型后,TTC染色观察各组大鼠心肌梗死面积,TUNEL染色观察心肌细胞凋亡情况,电镜下观察心肌细胞超微结构变化,qRT-PCR检测各组大鼠心肌组织中BI-1 mRNA表达。分离培养乳鼠心肌细胞并按细胞处理方式的不同将其分为对照组、缺氧复氧组(H/R组)、对照的腺病毒载体组(Ad-EGFP组)、过表达BI-1的腺病毒载体组(Ad-BI-1组)、环孢素A(CsA组),免疫荧光法检测BI-1的亚细胞定位,Western blot检测各组细胞中BI-1蛋白表达,Calcein-AM法检测各组心肌细胞线粒体通透性转换孔(MPTP)开放水平;应用Western blot检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、细胞色素C(CytC)及Caspase-3、Caspase-9的表达。结果缺血再灌注后,与假手术组相比,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组、CsA组大鼠心肌梗死面积显著增加,心肌细胞凋亡数明显增多,心肌线粒体结构受损显著加重(P<0.05);而与I/R组或Ad-EGFP组相比,Ad-BI-1组、CsA组大鼠的上述指标明显改善(P<0.05)。qRT-PCR结果显示,与假手术组相比,I/R组、Ad-EGFP组、CsA组中BI-1 mRNA表达均显著降低,而Ad-BI-1组BI-1 mRNA表达明显增加(P<0.05)。成功分离乳鼠心肌细胞,免疫细胞结果显示BI-1主要定位于心肌细胞内质网;与对照组相比,H/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组及CsA组的Calcein-AM荧光强度显著降低(P<0.05),而Ad-BI-1组及CsA组较H/R组细胞明显增加(P<0.05);Western blot结果显示,H/R组、Ad-EGFP组、CsA组中BI-1蛋白表达较对照组显著降低(P<0.05),而Ad-BI-1组BI-1蛋白表达明显增加(P<0.05)。此外,在大鼠心肌组织中,与假手术组相比,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组与CsA组大鼠的Bcl-2/Bax比值均显著降低(P<0.05),凋亡蛋白Caspase-3、Caspase-9表达均显著增加(P<0.05),而Ad-BI-1组及CsA组大鼠的Bcl-2/Bax比值明显高于I/R组(P<0.05),Caspase-3和Caspase-9蛋白表达亦较I/R组明显降低(P<0.05)。CytC表达结果显示,在心肌组织总蛋白中,与假手术组相比,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组及CsA组大鼠中CytC表达均显著升高(P<0.05),且后四组之间差异无统计学意义(P>0.05);但在心肌细胞线粒体中,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组及CsA组大鼠的CytC表达均显著降低(P<0.05),且Ad-BI-1组及CsA组大鼠较I/R组明显增加(P<0.05)。结论过表达BI-1基因能够缩小MIRI大鼠的心肌梗死面积,减轻心肌细胞的凋亡并改善线粒体结构及功能损伤,其作用机制可能是过表达BI-1通过改变Bcl-2/Bax比值,抑制MPTP的开放,减少细胞CytC的释放,降低凋亡蛋白Caspase-3及Caspase-9的活化而发挥上述作用。

心脏不停跳瓣膜置换手术对心肌线粒体通透性转换孔的影响

目的：探讨浅低温心脏不停跳手术对体外循环瓣膜置换患者心肌线粒体通透性转换孔（ mPTP）的影响。方法50例择期行人工机械瓣膜置换手术患者，随机分为心脏停跳组（停跳组）和浅低温心脏不停跳组（不停跳组），每组25例，停跳组在中度低温心脏停跳下完成心脏瓣膜置换手术，不停跳组在浅低温心脏跳动下完成手术。分别于体外循环转机前（T1）、转机30 min（T2）、停体外循环后4 h（T3）、72 h（T4）、120 h（T5）时取静脉血，测定血浆肌酸激酶同工酶（ CK-MB）及肌钙蛋白I （ cTnI）浓度；打开和关闭右心房时分别取右心房组织标本，检测心肌mPTP开放程度，并观察心肌超微结构。结果两组在T2～T4时点，CK-MB与cTnI浓度较T1时升高（P＜0.05），其中以停跳组明显（P＜0.05）；不停跳组mPTP开放程度较低、心肌线粒体超微结构变化较小。结论浅低温心脏不停跳手术在一定程度上可通过减轻手术中心肌mPTP的开放减轻心肌线粒体的损伤。

辅酶Q_(10)对大鼠再生肝细胞线粒体通透性转换的影响

目的了解辅酶Q10(CoQ10)对大鼠再生肝细胞线粒体通透性转换(MPT)的影响。方法雌性SD大鼠120只,用不同剂量CoQ10灌胃后行部分肝切除术(PH),于术后不同时间取肝组织分离线粒体,分光光度计法测定线粒体悬液的A540nm值,之后再加入钙离子诱导并检测A540nm值。结果 PH后6～48h,高剂量(60mg/kg)CoQ10处理组的再生肝线粒体通透性明显低于对照组,而低剂量(6mg/kg)处理组只在48h明显低于对照组,其他时间均无显著差异。用钙离子诱导后,各组各时间点的线粒体通透性随时间延长而不同程度的增强,但PH后6～48 h的CoQ10处理组的再生肝线粒体通透性稍小于对照组。结论一定剂量的CoQ10能降低大鼠再生肝线粒体通透性,作用主要体现在肝再生的细胞增殖阶段。

线粒体通透性转换孔在远距预处理心肌保护中的作用

目的:观察线粒体通透性转换孔在远距预处理心肌保护中的作用。方法:夹闭麻醉的雄性SD大鼠右下肢股动脉5 min,松开复灌5 min,共3个循环,造成大鼠肢体远距预处理模型(RPC)。结扎冠状动脉前降支缺血30 min后松开复灌120 min,造成心肌缺血/复灌(I/R)损伤;用TTC染色法测量心肌梗死面积。检测血浆中乳酸脱氢酶(LDH)活性和线粒体通透性转换孔开(MPTP)放。结果:RPC减小了I/R引起的心肌梗死面积,减少了复灌时血浆LDH水平。MPTP开放剂苍术苷(Atr,5 mg/kg)减弱了RPC的作用。而MPTP抑制剂环孢菌素A(CsA,10 mg/kg)减轻了I/R的作用。在离体心肌细胞上,RPC减小了MPTP的开放程度;MPTP开放剂Atr(20μmol/L)取消了RPC的作用。结论:远距预处理的心肌保护作用可能涉及线粒体通透性转换孔开放的抑制。

骨骼肌细胞线粒体通透性转换孔及bcl-2和bax mRNA表达与运动

背景:运动影响骨骼肌细胞的凋亡,而线粒体途径是介导细胞凋亡的一个重要途径。目的:研究运动对大鼠骨骼肌线粒体通透性转换孔、凋亡调控基因bcl-2和bax表达的影响。方法:将24只成年雄性SD大鼠随机分为3组:对照组正常饲养,6周游泳训练组进行6周的游泳训练,每周6次,一次性游泳力竭组于第6周进行一次力竭性游泳运动。应用紫外分光光度仪检测各组大鼠骨骼肌线粒体通透性转换孔的开放情况,应用RT-PCR测定大鼠骨骼肌bcl-2和bax mRNA的表达。结果与结论:与对照组比较,6周游泳训练组大鼠骨骼肌线粒体通透性转换孔的开放程度变化不明显,bcl-2mRNA的表达显著增加,bax mRNA的表达显著减少,bcl-2/bax mRNA比值显著增大(P<0.01)。与对照组比较,一次性游泳力竭组大鼠骨骼肌线粒体通透性转换孔开放程度明显增加(P<0.01),bcl-2mRNA的表达显著减少,bax mRNA的表达显著增加,bcl-2/bax mRNA比值显著减小(P<0.01)。说明运动训练可通过改变线粒体通透性转换孔的开放、调节bcl-2/bax表达,调控骨骼肌细胞凋亡。

外周苯二氮受体激动剂Ro5-4864抑制大鼠心肌细胞线粒体通透性转换

线粒体通透性转换(mitochondrial permeability transition,MPT)导致线粒体氧化应激性损伤。近年研究认为,位于线粒体外膜的外周苯二氮(?)受体(peripheral benzodiazepine receptor,PBR)参与了线粒体的重要生理功能。本研究在心肌细胞线粒体水平探讨激动PBR能否抑制Ca2+诱发的MPT。分离Sprague-Dawley大鼠心肌细胞线粒体,将PBR激动剂Ro5-4864 (50、100、200μmol／L)和线粒体孵育,利用150μmol／L Ca2+诱发MPT,部分线粒体在与100μmol／L Ro5-4864孵育前5 min加入MPT孔道开放剂苍术苷(atractyloside,ATR)。采用分光光度法观察线粒体膨胀情况;Western blot检测线粒体细胞色素C(cytochrome C,Cyto C)释放;利用荧光探针JC-1在激光共聚集显微镜下观察线粒体膜电位的变化。50、100、200μmol／L Ro5-4864均显著抑制Ca2+诱发的520 nm处线粒体吸光度的下降,而且抑制Ca2+引起的线粒体Cyto C释放和线粒体膜电位下降,但ATR可阻断Ro5-4864的上述作用。结果提示,PBR激动剂可抑制大鼠心肌MPT,保持线粒体Cyto C含量和稳定线粒体膜电位,减轻线粒体损伤。PBR的激活可能成为减轻心肌细胞应激性损伤及心肌保护的新方法。

线粒体通透性转换孔与细胞凋亡的最新研究进展

线粒体通透性转换孔(PT)的分子结构目前尚不清楚。最新研究表明,线粒体磷酸盐载体作为线粒体载体家族中的一类,是PT的重要组成,而亲环蛋白D,电压依赖性离子通道与腺嘌呤核苷酸转位酶则参与PT开放的调节。PT开放与细胞凋亡密切相关,但近年来的研究表明,二者之间并不存在必然关联。现针对PT与磷酸盐载体及与凋亡等之间的关系进行综述。

外周苯二氮受体参与调控大鼠心肌线粒体通透性转换

目的探讨外周苯二氮受体(peripheral benzodiaz-epine receptor,PBR)在调控心肌线粒体通透性转换(mito-chondrial permeability transition,MPT)中的作用。方法分离SD大鼠心肌线粒体,电镜观察其形态证实线粒体结构完整性。将线粒体分别和不同浓度(50,100,200μmol·L-1)的PBR拮抗剂PK11195孵育,部分线粒体和100mmol·L-1PK11195孵育之前5min加入5μmol·L-1MPT抑制剂环孢菌素A(CsA组)。不给任何处理的线粒体为阴性对照(Con组),单纯给150μmol·L-1Ca2+作阳性对照(Ca2+组)。分光光度法测520nm处吸光度的改变反映MPT变化,电镜观察线粒体超微结构改变,Western blot检测线粒体细胞色素C(CytoC)释放。结果PK11195剂量依赖性诱发MPT,不同浓度组间比较差异有显著性(P<0.05,P<0.01);PK11195导致线粒体出现空泡变性、线粒体肿胀、线粒体脊膜破裂,CytoC释放明显增多(vsCon组,P<0.01);CsA能阻断PK11195的上述作用,CsA组线粒体超微结构基本完好,线粒体CytoC释放较少(vs100μmol·L-1组,P<0.05)。结论PBR参与调控大鼠心肌MPT,其拮抗剂PK11195可剂量依赖性诱导心肌MPT,导致线粒体超微结构损伤和线粒体CytoC释放。