绞股蓝总苷通过miR-210/ISCU途径调节线粒体能量代谢对ApoE^(-/-)AS小鼠的影响及机制

目的 探讨绞股蓝总苷通过影响miR-210/铁硫簇组装蛋白(ISCU)途径,调控线粒体能量代谢,改善动脉粥样硬化模型小鼠主动脉脂质沉积的作用机制。方法 30只健康ApoE^(-/-)小鼠随机分为模型组、绞股蓝总苷组和辛伐他汀组,每组10只。10只C57BL/6J小鼠作为正常组。模型组、绞股蓝总苷组和辛伐他汀组采用高脂饲料喂养12 w。绞股蓝总苷组和辛伐他汀组分别采用绞股蓝总苷[2.973 g/(kg·d)]和辛伐他汀[2.275 g/(kg·d)]灌胃4 w,模型组、正常组灌胃给予等量生理盐水。造模结束后,全自动生化分析仪检测血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量;苏木素-伊红(HE)染色观察动脉粥样硬化斑块形成;采用紫外吸收法检测主动脉线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ;实时荧光定量-聚合酶链反应(PCR)检测主动脉miR-210、ISCU及线粒体DNA(mtDNA) mRNA表达;采用Wes全自动Western印迹定量分析系统检测线粒体能量代谢相关蛋白ISCU、mtDNA表达。结果 与正常组比较,模型组miR-210表达、TC、TG、LDL-C水平显著升高,呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ水平、HDL-C、ISCU mRNA及蛋白表达、mtDNA mRNA水平显著下降(P<0.05,P<0.01),主动脉管腔见较大粥样斑块。与模型组相比,绞股蓝总苷组及辛伐他汀组TG、TC、LDL-C水平显著降低(P<0.01,P<0.05),绞股蓝总苷组和辛伐他汀组主动脉管腔中粥样斑块面积明显减小,辛伐他汀组线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ水平显著升高(P<0.01,P<0.05),绞股蓝总苷组线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ含量显著增加,miR-210表达水平显著降低(P<0.01,P<0.05),绞股蓝总苷组ISCU mRNA和蛋白表达及mt DNA mRNA水平显著升高(P<0.05),辛伐他汀组ISCU mRNA表达水平显著升高(P<0.05)。结论 绞股蓝总苷可能通过miR-210/ISCU途径,调控线粒体能力代谢,缓解动脉粥样硬化斑块形成,进而防治动脉粥样硬化。

铁硫蛋白的生物合成及相关疾病

铁硫蛋白是以铁硫簇为辅基,相对分子质量较小的一类蛋白质.它广泛存在于各种生物体内,参与电子传递、能量代谢以及基因表达调控等重要生理过程.其生物合成过程复杂,并且从细菌到人类高度保守.在真核细胞内,铁硫蛋白的组装由线粒体铁硫簇组装系统(mitochondrial ironsulfur cluster assembly system,mitochondrial ISC assembly system)和细胞质铁硫簇组装器(cytosolic iron-sulfur cluster assembly,CIA)完成.研究发现,铁硫蛋白的合成异常可导致弗里德赖希共济失调(friedreich ataxia,FRDA)、遗传性肌病和铁粒幼细胞性贫血等多种罕见疾病,这些疾病严重影响个体的生活质量和寿命.因此,深入了解铁硫蛋白的结构和生物合成过程,对研究其生物学功能与相关疾病的诊断和治疗有重要意义.

铁硫簇组装蛋白在意大利蜜蜂耐受吡虫啉毒害中的应答分析

【目的】用生物信息学方法鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)铁硫簇组装蛋白(AmIscA),分析它在意大利蜜蜂工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性中的应答特征。【方法】多重序列比对分析AmIscA的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测该蛋白的结构以及互作蛋白网络,预测它的生物学功能;构建系统进化树分析该蛋白的分类和进化关系;构建半致死模型,实时荧光定量PCR分析AmIscA基因在工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性0~48h中的表达特征。【结果】AmIscA基因cDNA序列全长514bp,编码130个氨基酸残基,计算出AmIscA的相对分子质量为14.1kDa,pI为9.06。AmIscA为疏水性蛋白,具有铁硫簇组装蛋白保守的半胱氨酸和天冬氨酸残基,并且不具备信号肽,定位于线粒体中。经48h的半致死剂量吡虫啉暴露后的工蜂存活率为45%±5%。AmIscA基因表达受吡虫啉胁迫而上调,且呈先升高后下降趋势。【结论】AmIscA积极响应吡虫啉导致的毒性胁迫,可能通过抗氧化作用潜在地参与了意大利蜜蜂对吡虫啉毒性的耐受。