亲环素D介导的线粒体通透性转换孔开放对骨肉瘤MG63细胞生物学行为的影响

目的:探讨干扰线粒体关键蛋白亲环素D(CypD)对骨肉瘤MG63细胞增殖、迁移、凋亡等生物学行为的影响。方法:构建3种转染不同siRNA的MG63细胞系,分别为CypD-siRNA1、CypD-siRNA2和CypD-siRNA3组,采用qRT-PCR和Western blot检测3组细胞中CypD的表达水平,筛选用于后续实验的CypD-siRNA。将MG63细胞分为阴性对照组(转染siRNA-NC)和敲减组(转染CypD-siRNA2)。采用CCK-8法和平板克隆实验检测细胞的增殖能力,Transwell小室实验检测细胞的迁移能力;采用MitoSOX Red检测线粒体活性氧(mROS)水平,钙黄绿素-钴评价线粒体通透性转换孔的开放状态;采用流式细胞术检测细胞凋亡情况,Western blot法检测细胞迁移和凋亡相关蛋白的表达。结果:与CypD-siRNA1组和CypD-siRNA3组相比,CypD-siRNA2组中CypD mRNA和蛋白表达水平下降(P<0.05)。与阴性对照组相比,敲减组细胞克隆形成数和迁移数减少,细胞增殖能力下降,细胞凋亡率升高,N-cadherin和Vimentin蛋白表达水平降低(P<0.05),Bax/Bcl-2、Cleaved Caspase 3/Caspase 3以及E-cadherin和细胞色素C蛋白表达水平升高(P<0.05)。敲减组细胞mROS水平高于阴性对照组,而线粒体通透性转换孔开放程度低于阴性对照组(P<0.05)。结论:敲减CypD表达可上调MG63细胞氧化应激水平,抑制其增殖、迁移能力,并通过线粒体途径诱导其凋亡。

“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。

线粒体膜通透性转换孔分子结构与功能的研究现状

线粒体作为真核生物产生ATP的生物能量中心,同时也是细胞死亡的主要调节途径。而线粒体膜通透性转换孔(mPTP)对维持正常线粒体稳态及促进细胞死亡具有重要意义。因此,抑制mPTP或抑制激活mPTP的线粒体钙或活性氧的增加可减少mPTP开放,从而减少细胞死亡。然而由于缺乏对形成mPTP的分子模型和工作机制的了解,抑制mPTP还存在一定限制。尽管mPTP存在几种候选分子,但随着基因敲除等技术的发展,其中大部分的分子被排除。近年来,经过低温电子显微镜的观察确定了F_(1)F_(o)-ATP合酶以及重新定义腺嘌呤核苷酸转运体在mPTP形成中的重要作用,多孔复合通道的提出为最终确定mPTP的结构和功能提供了更多研究方向。

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。

吗啡预处理对大鼠缺血再灌注损伤心肌线粒体通透性转换孔的影响(英文)

目的:探讨吗啡预处理对大鼠缺血再灌注损伤心肌保护作用及对线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的影响。方法:40只SD成年雄性大鼠,体质量220～280 g,随机分为S组(假手术组,仅穿线,不结扎冠状动脉前降支),IR组(缺血再灌注组),Mp+IR组(吗啡预处理缺血再灌注组),CsA+IR组(环孢霉素A预处理缺血再灌注组),每组10只。除S组外,其余大鼠心脏都经历30 min缺血和180 min再灌注,再灌注180 min时抽血测血清中磷酸肌酸同工酶(creatine kinase-Mb,CK-Mb)和心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI),分离心肌线粒体,测定缺血再灌注心肌线粒体2-3[H]DOG,Cyt C,[Ca2+]m和Ca2+摄取速率及MPTP t1/2(MPTP达到50%开放所需时间)并比较4组之间的差异。结果:Mp+IR组和CsA+IR组CK-Mb与cTnI明显较IR组降低(P<0.01)。IR组心肌细胞线粒体2-3[H]DOG和[Ca2+]m明显增加,高于S组,Cyt C含量明显低于S组,Mp+IR组较IR组2-3[H]DOG和[Ca2+]m下降,Cyt C含量增加(P<0.01)。2-3[H]DOG与[Ca2+]m呈正相关(r=0.797,P<0.01),Cyt C与2-3[H]DOG呈负相关(r=-0.805,P<0.01),Cyt C与[Ca2+]m呈负相关(r=-0.648,P<0.01)。缺血再灌注后MPTP t1/2明显缩短,用吗啡和CsA干预使MPTP t1/2明显延长。结论:用吗啡预处理可以起到保护心肌的作用,其机制可能与降低钙超载,延长MPTPt1/2有关。

线粒体通透性转换孔及其与细胞凋亡的关系

线粒体通透性转换孔,又称线粒体巨型通道,是横跨线粒体内外膜之间的非选择性高导电性通道,由多种蛋白质复合组成。多数理论认为,它的开放所导致的线粒体膜通透性转换是线粒体导致细胞凋亡众多途径中关键的一个。现阶段对线粒体通透性转换孔有各种方向的研究。论文对其结构、作用机制及其与细胞凋亡的关系进行了综述。

线粒体膜通透性转换孔结构与功能研究进展

线粒体膜通透性变化在细胞凋亡或坏死中具有重要作用,线粒体膜通透性转换孔可影响线粒体膜通透性变化。目前对线粒体膜通透性转换孔的分子结构和功能尚不明确。文章对腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)、电压依赖性阴离子通道(VDAC)、亲环蛋白D(Cyp D)、磷酸盐载体(PiC)、Bcl-2蛋白家族等可能参与线粒体膜通透性转换孔结构组成或功能调节的分子研究进展进行综述。

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。

大强度运动对大鼠心肌线粒体膜通透性转换孔状态的影响

目的:观察大鼠一次性大强度游泳运动后不同时相心肌线粒体膜通透性转换孔(PTP孔)的性状和心肌超微结构等指标的变化情况,探讨线粒体损伤与PTP孔变化之间的关系。方法:将32只成年雄性SD大鼠随机分为A组(空白对照组,n=8)和B组(大强度运动组,n=24)。B组又随机分为运动后即刻组(B1组,n=8),运动后12h组(B2组,n=8)和运动后24h组(B3组,n=8)。检测各组大鼠线粒体前向角散射(FSC)、线粒体90°侧向角散射(SSC)和线粒体内Rhodamine123的荧光强度值(FL1);电镜观察各组大鼠左室前壁心肌纤维超微结构变化情况。结果:B2组FSC值显著高于其他3组(P<0.05),B2组SSC值和FL1值显著低于其他3组(P<0.05)。电镜结果表明,大强度运动可造成大鼠心肌线粒体损伤,以运动后12h损伤最为严重。结论:大强度游泳运动可能诱发大鼠心肌线粒体膜通透性转换孔的开放,促使线粒体外的物质内流并影响线粒体内结构的改变;大面积的线粒体损伤可能与心肌线粒体膜通透性转换孔的开放有重要的关联性。

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。

大鼠严重烧伤早期心肌线粒体通透性转换孔状态改变及其机制

目的 探讨大鼠严重烧伤早期心肌线粒体通透性转换孔 (PTP)状态改变及其机制。方法 Wistar大鼠 48只随机分为正常对照组、烧伤 1、3、6、12、2 4h组 ( 3 0 %Ⅲ度烫伤 )。所有大鼠处死前 5min均从颈外静脉推注 0 .5mmol L 2 [3H]去氧葡糖 ( [3H]DOG) ,测定伤后各组大鼠心肌线粒体 [3H]DOG、cytc、MDA含量及 [Ca2 + ] m。结果 ①大鼠烧伤后 1h心肌线粒体 [3H]DOG及cytc含量与正常对照组无明显差异 ,但 3、6、12、2 4h心肌线粒体 [3H]DOG含量明显高于正常对照组 ,cytc含量明显低于对照组 ,分别是对照组的 68 8%、5 0 .0 %、77.1%、72 .9%。②大鼠烧伤后 3、6、12、2 4h心肌线粒体MDA含量及 [Ca2 + ] m 显著高于正常对照组。③伤后心肌线粒体 [3H]DOG含量与 [Ca2 + ] m 、MDA均呈显著正相关 ,相关系数分别为 0 .85 47、0 .9117(P <0 .0 1)。结论 烧伤后 1h心肌线粒体PTP状态无明显改变 ,但伤后 3、6、12、2 4hPTP开放明显增加 ,线粒体Ca2 +

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。

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。

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。

大鼠神经元线粒体钙单向转运体对线粒体通透性转换孔的调控作用

目的研究离体大鼠神经元线粒体钙单向转运体对线粒体通透性转换孔的调控作用,初步探讨这种调控作用的可能性机制以及在脑保护中的重要意义。方法使用线粒体肿胀法测定线粒体通透性孔的开放程度,分别使用线粒体钙单向转运体抑制剂钌红、激动剂精胺和线粒体通透性转换孔抑制剂环孢菌素处理分离的线粒体,观察吸光度的连续变化。结果与对照组相比,钌红(5μmol/L)使吸光度降低程度与速率明显减小,而精胺(100μmol/L)使吸光度降低的程度与速率进一步增大,但是环孢菌素A(2μmol/L)能够减弱精胺的这种作用。结论在离体大鼠大脑皮层线粒体中,线粒体钙单向转运体可能对线粒体通透性转换孔有调控作用,这种调控机制在脑缺血再灌注脑保护过程中发挥作用。

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。

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。