线粒体tRNA^Phe 593T>C对m.14484T>C相关Leber遗传性视神经病变表型表达的影响

目的:探讨线粒体tRNA^Phe 593T>C对MT-ND614484T>C相关Leber遗传性视神经病变(LHON)发生发展中的作用。方法:对收集的742例汉族LHON患者和376例对照进行线粒体全基因组测序,并对其中4个LHON家系进行临床、遗传和分子生物学特征评估。结果:4个LHON家系(WZ133、WZ1224、WZ1225和WZ1260)的外显率分别为42.9%、12.5%、12.5%和5.6%,发病年龄9~23岁,平均发病年龄为16岁。线粒体全基因组分析显示WZ133携带m.14484T>C和m.593T>C突变,而其他3个家系仅携带m.593T>C突变。线粒体tRNA二级结构分析发现:m.593T>C突变的tRNA^Phe二级结构发生改变,且自由能增加,使得tRNAPhe结构的稳定性降低,从而导致线粒体功能紊乱。结论:tRNAPhe 593T>C可能对m.14484T>C相关LHOH的表型表达有影响。

线粒体移植治疗肌少症的潜力

背景:肌少症是衰老引起的骨骼肌质量和力量下降的一种综合性疾病,是老年人面临的主要健康挑战。越来越多的证据表明,线粒体功能障碍在肌少症的发病机制中起着关键作用。目的:总结线粒体质量控制失调导致肌少症的机制,探讨线粒体移植可能是治疗肌少症的潜在靶点。方法:以“sarcopenia,mitochondrial dysfunction,mitochondrial quality control,mitochondrial transplantation,limitations”和“肌少症,线粒体功能障碍,线粒体质量控制,线粒体移植,局限性”为关键词,检索PubMed和CNKI数据库2009-2023年间相关文献。结果与结论:线粒体功能障碍在肌少症发病机制中发挥关键作用,线粒体移植可能通过改善线粒体生物能量学和调节线粒体相关信号通路成为治疗肌少症的可能策略。虽然部分临床前和临床研究证实线粒体移植治疗各种疾病的潜力,但关于线粒体转移的具体细节方面仍有一些亟待解决的问题。

从脾虚失运论线粒体功能障碍与肝癌

原发性肝癌是我国的常见恶性肿瘤,其死亡率呈逐年上升趋势。脾与线粒体的生理功能及病理表现颇为相似,脾虚失运是肝癌发生发展的关键病机,同时线粒体功能障碍也会影响肝癌的发生发展。因此文章从脾虚失运的角度探讨线粒体功能障碍对肝癌的影响,为中西医结合防治肝癌提供新的策略和科学依据。

肺痹方干预肺纤维化小鼠肺泡上皮细胞线粒体途径凋亡的机制

背景:研究表明,线粒体介导的肺泡上皮细胞凋亡在肺纤维化发病中起着重要的作用,而肺痹方可以减轻肺纤维化,抑制肺纤维化小鼠细胞外机制转化。目的:探讨肺痹方对博来霉素致肺纤维化小鼠肺泡上皮细胞线粒体途径凋亡的机制。方法:40只C57BL/6雄性小鼠随机分为空白对照组、模型组、吡非尼酮组、肺痹方组,每组10只。除空白对照组外,其他3组腹腔注射博来霉素[7.5 mg/(kg·d)]建立肺纤维化模型,连续注射10 d。造模后第1天各药物组小鼠灌胃给药[51.43/(kg·d)]吡非尼酮或[12.86 mg/(kg·d)肺痹方],连续给药28 d。用药结束后取材,采用苏木精-伊红染色和Masson染色观察小鼠肺组织的形态学变化,ELISA法检测血清中白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素17、白细胞介素37水平,Western-blot法检测肺组织中Bax、Bcl-2、Beclin-1和Caspase3表达。结果与结论:①肺组织的形态学观察显示,模型组肺泡间隔及肺泡腔有大量炎症细胞浸润,出现大片融合成团的纤维灶;吡非尼酮组肺泡间隔增厚,炎症细胞少量浸润,出现肺纤维灶;肺痹方组肺泡结构增宽,少量的炎症细胞浸润,肺泡结构几乎无明显受损,少量肺纤维灶。②与空白对照组相比,模型组小鼠血清白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素17和白细胞介素37质量浓度明显升高(P<0.01),两用药组明显低于模型组(P<0.01),肺痹方组低于非尼酮组。③与空白对照组相比,模型组小鼠肺组织Bax和Caspase3蛋白表达显著升高,两用药组均低于模型组;与空白对照组相比,模型组Bcl-2和Beclin-1蛋白表达显著降低,两用药组均高于模型组。④结论:肺痹方可以减轻肺纤维化,其机制可能与下调白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素17和白细胞介素37水平,以及调节线粒体凋亡Bax、Bcl-2、Beclin-1和Caspase3相关蛋白从而减少肺泡上皮细胞凋亡有关。

线粒体分裂抑制剂Mdivi-1对星形胶质细胞NLRP3炎症小体及A1活化的影响

目的观察线粒体分裂抑制剂1(Mdivi-1)对星形胶质细胞A1型活化及其相关信号分子的影响。方法根据CCK-8法筛选浓度,将CTX-TNA2星形胶质细胞分为对照组、ACM组、Mdivi-1低、中、高剂量组。ACM为含预设浓度IL-1α、TNF-α及补体C1q的DMEM高糖培养基。ACM组以ACM刺激24 h,诱导A1型活化。Mdivi-1组分别以相应浓度Mdivi-1预处理2 h,而后以ACM刺激24 h。采用实时荧光定量PCR及免疫印迹检测各组细胞A1型活化相关指标IL-1β、C3及iNOSmRNA水平与蛋白表达;联合免疫荧光及免疫印迹测定各组细胞NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白ASC等信号分子表达;以二氢乙锭染色流式细胞分析检测各组干预后细胞ROS水平。结果CCK-8结果示,5、10、25μmol·L^(-1)为Mdivi-1干预CTX-TNA2细胞的适宜浓度。实时荧光定量PCR及免疫印迹结果表明,与对照组比较,ACM组IL^(-1)β、C3及iNOS mRNA水平与蛋白表达均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);与ACM组比较,10、25μmol·L^(-1) Mdivi-1组上述指标基因及蛋白表达水平均有所降低,差异有统计学意义(P<0.05)。免疫荧光及免疫印迹结果均证实,ACM刺激下,星形胶质细胞NLRP3炎症小体明显激活;而Mdivi-1干预则能有效逆转ACM刺激下NLRP3、caspase-1、ASC等表达的升高。DHE染色结果表明,5、10、25μmol·L^(-1) Mdivi-1干预均能一定程度上逆转ACM刺激下细胞ROS水平的升高,且该效应与药物剂量呈正相关。结论线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可有效抑制星形胶质细胞A1型活化,该效应可能与其对ROS及NLRP3炎症小体的调节作用相关。

蠲痹汤含药血清调控线粒体自噬抑制白细胞介素1β诱导的关节软骨细胞损伤

背景:软骨细胞线粒体自噬的缺陷会引起细胞凋亡和基质消失等软骨细胞退行性病变的变化。目的:探讨蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β诱导的大鼠膝关节软骨细胞炎症反应和凋亡的影响及可能作用机制。方法:50只雄性SD大鼠随机给予生理盐水、蠲痹汤低、中、高剂量(1.24,2.48,4.96 g/kg)、塞来昔布(阳性药物),连续灌胃2周后获得含药血清。①分离软骨细胞,将其随机分为对照组、白细胞介素1β组、蠲痹汤低、中、高剂量含药血清组及阳性药物血清组。CCK-8法检测细胞存活率、免疫荧光双染检测线粒体自噬水平、免疫荧光检测磷酸化腺苷酸激活蛋白激酶水平、Western blot检测PTEN诱导激酶1/Parkin通路相关蛋白和裂解的半胱氨酸蛋白酶蛋白3表达、ELISA检测炎症因子水平;②分别采用PTEN诱导激酶1 siRNA和Compound C进行干预,探究AMPK/PTEN诱导激酶1/Parkin通路在蠲痹汤含药血清调控线粒体自噬中的作用。结果与结论:①与对照组比较,白细胞介素1β组软骨细胞存活率、Ⅱ型胶原蛋白表达、磷酸化腺苷酸激活蛋白激酶、PTEN诱导激酶1、Parkin和微管相关蛋白1轻链3蛋白水平以及线粒体自噬水平明显降低(P<0.05),而裂解的半胱氨酸蛋白酶蛋白3蛋白水平、白细胞介素6、白细胞介素8和肿瘤坏死因子α水平显著升高(P<0.05);与白细胞介素1β组比较,蠲痹汤各剂量含药血清组和阳性药物血清组上述各项指标呈现相反的变化(P<0.05);②PTEN诱导激酶1 siRNA可显著抑制蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β处理软骨细胞线粒体自噬的影响,降低蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β诱导的软骨细胞炎症与凋亡的保护作用;Compound C逆转了蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β处理软骨细胞中PTEN诱导激酶1/Parkin信号通路的影响。结论:蠲痹汤含药血清通过影响线粒体自噬水平来抑制软骨细胞炎症和凋亡,从而减轻白细胞介素1β诱导的软骨细胞退化,其机制可能与调控AMPK/PTEN诱导激酶1/Parkin通路有关。

综合生物信息学方法识别精神分裂症状中关键线粒体自噬基因

目的利用3D脑类器官的单细胞及外周血转录组数据,结合机器学习,深入分析线粒体自噬基因在精神分裂症(schizophrenia,SCZ)中的作用。方法结合两种机器学习算法,通过外周血RNA测序数据,识别精神分裂症和健康对照组之间表达存在差异的线粒体自噬相关基因,探讨线粒体自噬基因与免疫细胞和炎症因子间的相互关系;利用单细胞综合分析,探讨基于线粒体自噬基因的信号通路和特异性转录因子。结果通过机器学习,鉴定了7个在精神分裂症患者中表达的关键线粒体自噬基因。基于Mitoscore分析,在单细胞层面,现高线粒体自噬活性的神经元(Mitohigh_Neuron)通过SPP1信号通路与内皮细胞形成新的相互作用。结论鉴定了精神分裂症患者中两种具有线粒体自噬特征的亚型及7个关键线粒体自噬基因,为理解该病的发病机制提供新的视角。

福建养殖皱纹盘鲍线粒体基因组全测序及分析

为有效鉴别鲍的种类,探讨其来源,通过高通量测序获得福建养殖皱纹盘鲍线粒体基因组全序列,分析比较其序列与GenBank中收录的3个皱纹盘鲍线粒体基因组全序列或近全序列。试验结果显示,皱纹盘鲍线粒体基因组全长17037 bp,具有37个编码基因,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因。除控制区存在碱基差异外,当前4个皱纹盘鲍线粒体全序列基本一致。基于鲍属线粒体基因组全序列构建系统发育树,4个皱纹盘鲍聚为一支,再与红鲍、黑鲍及黑足鲍聚为一支,其中福建养殖皱纹盘鲍连江群体与韩国巨济群体关系较近。笔者分析了不同皱纹盘鲍群体间的线粒体碱基组成和鲍属贝类系统进化关系,试验结果丰富了皱纹盘鲍遗传信息库,可为东南沿海鲍种的鉴定和良种选育提供参考。

鼠尾草酸影响线粒体功能抑制破骨细胞分化

背景:鼠尾草酸是在迷迭香中发现的一种生物活性化合物,已被证明可减少炎症和活性氧,但在破骨细胞分化进程中的作用机制尚不明确。目的:探讨鼠尾草酸对破骨细胞活化、活性氧产生及线粒体功能的影响。方法:体外提取培养小鼠来源的原代骨髓源巨噬细胞,使用CCK-8细胞活力实验检测不同浓度(0,10,15,20,25和30μmol/L)鼠尾草酸对骨髓源巨噬细胞的增殖和毒性作用,筛选出安全作用浓度。将骨髓源巨噬细胞按照浓度梯度分组培养,核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞5-7 d后,分别进行抗酒石酸酸性磷酸酶染色、F-actin染色、H2DCFDA探针和线粒体活性氧、Mito-Tracker荧光检测,观察鼠尾草酸对破骨细胞分化和功能的影响;通过Western Blot及RT-PCR实验检测鼠尾草酸对核因子κB受体活化因子配体诱导的丝裂原激活蛋白激酶信号通路上下游基因和蛋白的影响。结果与结论:①抗酒石酸酸性磷酸酶和F-actin染色显示:鼠尾草酸以浓度依赖性地抑制体外破骨细胞分化及细胞骨架肌动蛋白环形成,其中鼠尾草酸30μmol/L组的抑制作用最显著;与其他干预时期相比,鼠尾草酸在破骨分化的早期(第1-3天)抑制作用最显著;②H2DCFDA探针和线粒体活性氧、Mito-Tracker荧光显示:鼠尾草酸抑制细胞活性氧和线粒体内活性氧的产生,同时减少线粒体膜电位,影响线粒体的功能;③Western Blot及RT-PCR结果显示:鼠尾草酸可抑制与破骨分化相关的NFATc1、CTSK、MMP9、C-fos蛋白的表达,下调与破骨分化相关的NFATc1、Atp6vod2、ACP5、CTSK和C-fos基因的表达;鼠尾草酸还可以增强抗氧化酶蛋白的表达,减少破骨分化过程中活性氧的产生;④鼠尾草酸抑制P38/ERK/JNK蛋白的磷酸化修饰,通过激活MAPK信号通路抑制骨髓源巨噬细胞破骨细胞分化。

线粒体在鸡精子活力调控中的研究进展

在畜禽繁殖体系中,种公鸡发挥着关键作用,公鸡精子活力是评价种公鸡繁殖性能的重要指标。线粒体是维持公鸡精子正常运动的关键细胞器之一,主要通过氧化磷酸化产生ATP为精子的运动和受精过程提供所需的动力。当线粒体出现结构损伤、功能障碍、基因突变、mtDNA损伤时,会导致精子活力降低。因此,研究公鸡精子线粒体对精子活力的调控机制对于提升精液品质和优化家禽繁殖性能具有重要的理论和实践价值。文章综述了线粒体结构、线粒体基因和mtDNA拷贝数对精子活力的调控机制,以期为提高精子活力和优化家禽繁殖性能提供理论基础。

枸杞多糖调节线粒体动力学改善过氧化氢诱导SH-SY5Y细胞的凋亡

背景:大量研究结果证明,神经退行性疾病与氧化应激损伤和线粒体动力学失衡密切相关。课题组前期研究表明枸杞多糖具有神经保护作用,但其能否通过调控线粒体动力学异常来改善氧化应激损伤引发的细胞凋亡尚不明确。目的:研究枸杞多糖对过氧化氢诱导人源神经母瘤细胞SH-SY5Y凋亡的影响。方法:将SH-SY5Y细胞分3组培养:对照组常规培养24 h,过氧化氢组加入过氧化氢处理24 h,枸杞多糖组加入枸杞多糖处理2 h后再加入过氧化氢处理24 h。处理结束后,采用试剂盒检测细胞沉淀中丙二醛、谷胱甘肽和超氧化物歧化酶水平,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,MTT法检测细胞活力,TUNEL法检测细胞凋亡情况,免疫荧光染色与Western Blot检测线粒体动力学相关蛋白(磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1、线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1)与凋亡蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)表达。结果与结论:①与对照组相比,过氧化氢组丙二醛水平升高(P<0.05),超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组丙二醛水平降低(P<0.05),超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平升高(P<0.05);②过氧化氢组线粒体膜电位低于对照组(P<0.05),枸杞多糖组线粒体膜电位高于过氧化氢组(P<0.05);③与对照组相比,过氧化氢组细胞凋亡率与Bax、Caspase-3蛋白表达升高(P<0.05),细胞活力与Bcl-2蛋白表达降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组细胞凋亡率与Bax、Caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),细胞活力与Bcl-2蛋白表达升高(P<0.05);④与对照组相比,过氧化氢组磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1的蛋白表达升高(P<0.05),线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1的蛋白表达降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1的蛋白表达降低(P<0.05),线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1的蛋白表达升高(P<0.05);⑤结果表明,枸杞多糖可通过调节线粒体动力学来改善氧化应激损伤诱导的SH-SY5Y细胞凋亡。

线粒体功能障碍与肌腱病:靶向线粒体治疗的可能性

背景:临床上治疗肌腱病的多种策略的短期效果较好而长期效果不佳,研究证明线粒体与肌腱病的发生发展有密切关系,但目前尚未总结出线粒体与肌腱病之间的关系和靶向线粒体治疗肌腱病的策略,不利于专科从业者及相关领域学者了解研究近况。目的:综述现有的临床或临床前原始研究,以期对线粒体功能障碍与肌腱病之间的关系、靶向线粒体治疗肌腱病的方法进行总结,并对未来线粒体在肌腱病中的评估和管理进行一定的展望。方法:检索PubMed、Web of Science、中国知网、万方和维普数据库中的相关文献。检索时限为2009年1月至2024年3月,英文检索词为“Tendinopathy,Tendons Injuries,Tendon,Tendons,Mitochondria,Mitochondria Dysfunction,Mitochondria Disease”;中文检索词为“肌腱,肌腱病,肌腱炎,线粒体,线粒体功能障碍,线粒体疾病”。根据纳排标准对检索结果进行筛选,最终纳入62篇文献进行综述。结果与结论:①在临床的肌腱病患者或是肌腱病模型中,普遍存在线粒体功能障碍,主要以活性氧过量产生、超氧化物歧化酶活性降低、嵴杂乱和线粒体数量减少为代表,这说明线粒体将会由于肌腱损伤而发生功能障碍,从而进一步恶化肌腱病,形成恶性循环。②当肌腱尚未损伤或肌腱病尚未发生时,线粒体功能会由于受到内外界各种因素的影响而发生功能障碍,从而诱发肌腱病,这说明正常肌腱将会由于线粒体的功能异常而被损害,发生病变甚至断裂。③机械拉伸应力、晚期糖基化终产物及衰老等内外界因素是导致线粒体功能发生障碍的主要原因,且这些因素将会通过细胞凋亡、炎症和呼吸链损害等分子机制,损害正常肌腱的生物活性与力学性能,诱发肌腱病的发生。④针对分子机制而归纳总结的靶向线粒体治疗方法主要包括线粒体转移/移植、移植及靶向抗氧化剂等。⑤文章主要针对具有肌腱病的临床患者或具有相似造模方式的动物模型,为临床上探讨肌腱病的发病机制以及靶向治疗肌腱病的方法提供新思路,但缺点在于纳入的研究以动物实验为主,需要更多临床试验加以验证。

α-突触核蛋白在帕金森疾病中诱导线粒体损伤的机制

背景:目前对于帕金森病的发病机制尚不清楚,相关研究表明α-突触核蛋白、线粒体与帕金森病发病机制密切相关,主要涉及氧化应激、线粒体复合物损伤、钙稳态、线粒体动力学和线粒体质量控制等方面。目的:对帕金森病中α-突触核蛋白与线粒体损伤之间的关系进行综述。方法:第一作者以“帕金森病,线粒体损伤及机制,α-突触核蛋白”为检索词检索中国知网、万方数据库2010-2024年相关文献50余篇;以“Parkinson’s disease,Alpha-synuclein,mitochondria,Oxidative stress,Calcium homeostasis,Mitophagy,Mitochondrial dynamics,Mitochondrial protein introduction”为检索词检索PubMed数据库2010-2024年相关文献750余篇,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:最近研究证实了线粒体功能障碍在帕金森病病理生理学中的重要作用,尤其α-突触核蛋白与线粒体之间的相互作用是帕金森病发病机制中尤为显著的因素。从天然未折叠的α-突触核蛋白开始,最终形成成熟的原纤维的级联事件统称为α-突触核蛋白聚集。聚集产生的毒性在多巴胺能神经元中积累,继而破坏线粒体功能引起帕金森病。因此,α-突触核蛋白与线粒体功能障碍之间这种双向关系的潜在机制可能为帕金森病的病理生理学提供新的见解。

线粒体自噬及其对病毒感染影响的研究进展

线粒体自噬能够清除多余线粒体和受损线粒体,是细胞维持线粒体质量和功能的重要机制,与多种生理和病理过程相关,包括凋亡、固有免疫、炎症、细胞分化、信号传导和细胞代谢。线粒体自噬对细胞外界环境变化敏感,病毒[如猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪瘟病毒(CSFV)和严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)等]侵入宿主细胞,可通过影响线粒体自噬过程,实现免疫逃逸和子代病毒的大量扩增。本文针对线粒体自噬的途径和机制及其在病毒感染过程中发挥的作用进行系统性阐述,旨在为相关疾病的预防和控制提供参考依据。

耐力训练大鼠抗动脉粥样硬化线粒体自噬通路中抗增殖蛋白2的作用

背景:运动可降低血脂,减缓动脉粥样硬化发展。动脉粥样硬化起始于线粒体功能障碍,而抗增殖蛋白2蛋白受耐力训练调控,参与线粒体自噬。目的:验证耐力训练干预动脉粥样硬化中抗增殖蛋白2蛋白在线粒体自噬通路中的作用。方法:将40只Wistar大鼠随机分为对照组、运动组、动脉粥样硬化组和动脉粥样硬化运动组,每组10只,后2组大鼠高脂饮食(9周)联合维生素D注射(第1,3,6周)构建大鼠动脉粥样硬化模型,同时2个运动组大鼠进行跑台递增训练干预9周。干预结束后进行血脂和病理检测观察造模及干预效果;酶标法和Western blot检测线粒体膜电位和自噬相关蛋白表达;免疫荧光观察主动脉中线粒体自噬蛋白的共定位情况。结果与结论:(1)血脂和病理切片显示,与动脉粥样硬化组相比,动脉粥样硬化运动组大鼠血清低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇水平和主动脉脂质沉积面积显著降低(P<0.001)。(2)线粒体膜电位显示,动脉粥样硬化运动组大鼠主动脉线粒体膜电位的显著降低得到逆转(P<0.01)。(3)Western blot显示,与对照组相比,动脉粥样硬化组大鼠线粒体抗增殖蛋白2、LC3Ⅱ/Ⅰ、PINK1和Parkin蛋白表达显著升高(P<0.05),PARL和PGAM5蛋白表达降低(P<0.05);与动脉粥样硬化组相比,动脉粥样硬化运动组大鼠线粒体PINK1和Parkin蛋白表达显著降低(P<0.05),抗增殖蛋白2、LC3Ⅱ/Ⅰ、PARL和PGAM5蛋白表达显著升高(P<0.05)。(4)免疫荧光结果显示,动脉粥样硬化组较对照组LC3和PINK1与TOMM20共定位显著增加(P<0.05),动脉粥样硬化运动组较动脉粥样硬化组LC3与TOMM20共定位显著增加(P<0.05);动脉粥样硬化组较对照组LC3和PARL与抗增殖蛋白2共定位显著增加(P<0.01),动脉粥样硬化运动组较动脉粥样硬化组LC3与抗增殖蛋白2共定位显著增加(P<0.01),PARL蛋白与抗增殖蛋白2共定位显著降低(P<0.01)。(5)结果表明,耐力训练可诱导线粒体内膜自噬受体抗增殖蛋白2表达,促进抗增殖蛋白2与线粒体自噬接头蛋白的结合完成线粒体自噬,恢复线粒体功能,减缓动脉粥样硬化发生。

基于线粒体能量代谢探讨刺络拔罐法对内毒素致热家兔退热作用的影响

目的通过观察刺络拔罐法对内毒素致热家兔的退热作用,从骨骼肌线粒体能量代谢的角度探讨刺络拔罐法的退热机制。方法将72只家兔随机分为空白组、模型组、西药组、刺络组、拔罐组和刺络拔罐组,每组12只;复制内毒素致热家兔模型,并进行相应治疗干预。连续6 h记录家兔体温;利用透射电镜观察线粒体结构;采用Oxygraph-2k系统检测线粒体功能;检测各组家兔大腿肌肉组织中ATP含量;采用Wes全自动蛋白质印迹定量分析系统检测家兔大腿肌肉组织解偶联蛋白2(UCP2)、线粒体融合蛋白2(Mfn2)蛋白表达。结果模型复制成功,4个治疗组家兔体温均低于模型组;空白组家兔骨骼肌线粒体形态完整,其中经刺络拔罐法治疗后线粒体形态最接近正常;刺络拔罐组线粒体CII OXPHOS阶段耗氧量较模型组明显升高;与模型组相比,刺络拔罐组家兔肌肉组织ATP含量显著升高;与模型组比较,刺络拔罐组肌肉组织Mfn2蛋白表达显著升高,UCP2蛋白表达明显降低。结论刺络拔罐法对内毒素致热家兔具有良好的退热效果,其机制可能与抑制骨骼肌中UCP2蛋白表达,促进Mfn2蛋白表达,推动骨骼肌内线粒体氧化磷酸化进程,增加线粒体内ATP合成相关。

秦川牛宰后成熟过程中线粒体Tu翻译延长因子对牛肉持水性的影响

探究秦川牛宰后成熟过程中线粒体Tu翻译延长因子(mitochondrial Tu translation elongation factor,TUFM)表达对肉的持水性影响。以秦川牛背最长肌为研究对象,测定4℃不同成熟时间下的pH值、贮藏损失、离心损失、蒸煮损失、水分分布、肌原纤维蛋白等指标变化情况,测定不同成熟时间(0、96、192 h)下TUFM表达量及其含量、Beclin1蛋白表达量。结果显示:在秦川牛宰后成熟期间,肌原纤维蛋白发生降解,TUFM的表达量与Beclin1蛋白表达量和牛肉的持水性存在密切关系,其中蛋白质组学测定的TUFM表达量变化与TUFM含量变化趋势一致,Beclin1蛋白表达量、贮藏损失、离心损失、蒸煮损失整体均呈先上升后下降趋势,pH值呈先下降后上升趋势;Pearson相关性分析表明,牛背最长肌中TUFM表达量与低场核磁共振峰面积比P_(2b)、Beclin1蛋白表达量呈极显著正相关(P<0.01),与贮藏损失、离心损失、蒸煮损失呈显著正相关(P<0.05),与P_(21)呈极显著负相关(P<0.01),与P_(22)呈显著负相关(P<0.05),与pH值无显著相关性(P>0.05)。通过蛋白质组学鉴定出23种与TUFM相关的差异蛋白,通过基因本体论、京都基因与基因组百科全书通路分析发现,差异蛋白可通过多种途径参与能量代谢,进而介导细胞自噬;对差异蛋白和持水性指标进行Pearson相关性分析发现,有5种差异蛋白(ATP5F1D、EEF1A2、GSPT1、NDUFB5、SUCLG1)与持水性指标具有显著相关性(P<0.05、P<0.01)。分析可知,包括TUFM在内,共6种蛋白主要通过能量代谢和氧转运等途径正向或负向影响细胞自噬,从而影响肉的持水性。

中药调控线粒体质量控制防治骨质疏松研究进展

骨质疏松症是一种慢性代谢性骨病,主要由成骨细胞和破骨细胞之间的失衡引起。发生骨质疏松后若不及时治疗,则会引发反复骨折的恶性循环,最终导致患者残疾和过早死亡。目前治疗骨质疏松症的方法以抑制骨吸收和促进骨形成药物为主,缺少较好的治疗手段。既往国内外学者研究发现,线粒体质量控制可以通过调节成骨细胞和破骨细胞活性之间的平衡来维持骨稳态。中医通过辨证论治依据患者个人的体质进行综合调理,起到了延缓和治疗骨质疏松进展的作用。同时,研究表明中药通过靶向线粒体质量控制可以调控成骨细胞和破骨细胞以及骨髓间充质干细胞的活性,进而防止骨质疏松的发生,但相关研究缺乏系统阐述。因此,笔者将从中药调控线粒体质量控制防治骨质疏松展开研究,旨在为中药治疗骨质疏松症的新药研发和治疗方式提供新的思路和方法。

胶艾汤对模拟特发性流产的线粒体调控作用机制

目的:探究胶艾汤对模拟特发性流产的线粒体调控作用机制。方法:细胞实验设置对照组、胶艾汤组、miR-29α-3p模拟物组、胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组,对人绒毛膜滋养层细胞HTR-8/SVneo进行培养和处理,检测miR-29α-3p表达、线粒体凋亡、细胞色素C释放、凋亡相关蛋白表达、细胞迁移和侵袭能力。动物实验选用怀孕的C57BL/6J小鼠建立流产模型,分组进行胶艾汤灌胃治疗和miR-29α-3p模拟物腹腔注射治疗,观察流产情况、胎盘组织学变化、miR-29α-3p表达、线粒体凋亡相关指标。结果:细胞实验中,与对照组相比,胶艾汤组里miR-29α-3p的表达水平于48 h明显提升(P<0.001),miR-29α-3p模拟物组的表达水平也显著高于对照组,而胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组的表达水平最高。胶艾汤和miR-29α-3p模拟物能够降低线粒体膜电位变化,减少细胞色素C的释放,调节凋亡相关蛋白(Bax表达降低,Bcl-2表达升高,Caspase-3活性降低)的表达,使其向抗凋亡方向转变,从而抑制线粒体凋亡,联合使用时效果更优。胶艾汤和miR-29α-3p模拟物还能够促进细胞的迁移和侵袭能力,联合使用时效果更为显著。动物实验中,流产模型组的流产率较高,为(31.17±0.67)%;胶艾汤治疗组的流产率降低至(13.30±0.36)%;胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组的流产率进一步降低至(5.77±0.36)%(P<0.001)。胶艾汤治疗组胎盘组织的形态和结构得到改善,滋养层细胞的损伤减轻;胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组胎盘组织的损伤程度更轻,滋养层细胞形态基本正常。胶艾汤治疗组与胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组在胎盘组织中miR-29α-3p的表达水平提升,而且胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组的表达水平更高。胶艾汤治疗组和胶艾汤+miR-29α-3p模拟物组胎盘组织中Bax表达降低(P<0.01),Bcl-2表达升高(P<0.001),Caspase-3活性降低(P<0.01)。结论:胶艾汤能够上调miR-29α-3p的表达,调控线粒体凋亡,干预滋养层细胞侵袭迁移,降低流产发生风险,miR-29α-3p在其中发挥重要作用。

细胞之间线粒体转移的主要途径、主要作用及主要调控机制

背景:线粒体功能障碍导致细胞衰老凋亡,可加重组织损伤。细胞之间线粒体转移促进损伤细胞恢复线粒体功能,有助于治疗线粒体相关疾病。目的:综述细胞之间线粒体转移的作用及调控机制。方法:检索中国知网和PubMed数据库2014-2024年关于细胞之间线粒体转移的文献,以“线粒体转移,隧道纳米管,缝隙连接,微囊泡,细胞融合”为中文检索词,以“Mitochondrial transfer,Tunneling nanotubes,gap junctions,microvesicles,cell fusion”为英文检索词,最终共纳入74篇文献进行分析。结果与结论:①总结了细胞之间线粒体转移的4个主要途径:包括隧道纳米管、缝隙连接、细胞融合和微囊泡。②梳理了细胞之间线粒体转移的主要作用,包括物质交换、信息传递、改善宿主细胞线粒体功能、抑制氧化应激、提高细胞增殖活力及抗炎抗衰老等。③总结了细胞之间线粒体转移的主要调控机制,包括Miro 1促进隧道纳米管形成和线粒体转移、隧道纳米管转移线粒体依赖宿主细胞环状ADP核糖水解酶表达、氧化应激环境诱导隧道纳米管形成、缝隙连接具有Ca^(2+)依赖性、缝隙连接蛋白43影响缝隙连接形成、激活Ras1蛋白和肌动蛋白有助于细胞融合、肌动蛋白和Rab6参与调控线粒体出胞、激活肌动蛋白和NAD+-CD38-cADPR-Ca^(2+)信号通路促进线粒体入胞等。④在细胞信号传导蛋白、细胞动力学相关蛋白及氧化应激环境的影响下,细胞通过隧道纳米管、缝隙连接、微囊泡及细胞融合进行线粒体转移。⑤线粒体转移是细胞之间物质交换和信息交流的重要途径,与疾病的发生发展息息相关,可为治疗线粒体相关疾病提供新的思路,但对细胞间线粒体转移的作用及调控机制仍需进一步探究。