线粒体衍生肽MOTS-c调节骨稳态机制及运动适应性研究

骨稳态包括成骨细胞与破骨细胞介导的骨形成与骨吸收,骨组织的完整性依赖二者间的动态平衡。MOTS-c作为一种新型线粒体衍生肽(mitochondria-derived peptides,MDPs)是“线粒体-细胞”间信息交流的重要媒介,在维持机体能量转换和代谢稳态等方面发挥关键作用。研究表明,MOTS-c能调控成骨与破骨细胞活性,从而调节骨代谢平衡。而运动作为外源性刺激,在“细胞-环境”范畴内,通过影响MOTS-c表达参与多种疾病的发展。这表明运动能成为宏观与微观刺激的桥梁,在疾病演变过程中发挥关键作用。然而,罕有文献对MOTS-c调控骨稳态机制进行系统性回顾与总结。此外,运动对骨组织MOTS-c表达调控的详细机制尚不清晰。基于此,本文全面综述了MOTS-c的分布及功能,总结了其影响骨稳态的详细机制,同时对MOTS-c、运动及骨稳态3者间的潜在关联进行了探索性研究,为代谢性骨病的防治提供了新视角。

MOTS-c肽对心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤的保护作用

目的 探讨线粒体衍生肽MOTS-c对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠心肌的保护作用,并阐明其作用机制。方法 将SD大鼠随机分成假手术组(sham组)、模型组(MIRI组)、MOTS-c组和MOTS-c+PGC-1α抑制剂SR-18292组(MOTS-c+SR-18292组),每组10只。采用冠状动脉前降支结扎法建立大鼠MIRI模型。各组大鼠于术前1 h及术后即刻经尾静脉给予MOTS-c肽(1 mg/kg)、SR-18292(20 mg/kg)和等体积浓度为1%的二甲基亚砜干预。术后24 h,采用氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察各组心肌梗死面积;苏木精-伊红(HE)染色观察各组心肌组织病理变化;原位末端标记法(TUNEL)染色检测各组心肌组织凋亡水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)和生化试剂盒测定各组血清中心肌损伤标志物和氧化指标水平;实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测各组心肌组织线粒体DNA(mtDNA)相对拷贝数;Western blot检测各组心肌组织中线粒体生物合成相关蛋白表达水平。结果 与sham组比较,MIRI组大鼠心肌损伤严重,心肌组织梗死面积和凋亡水平升高(P<0.05),心肌组织mtDNA相对拷贝数降低(P<0.05),血清中CK-MB、LDH、cTnI及心肌组织中MDA含量升高(P<0.05),而SOD含量及PGC-1α、NRF-1、TFAM等蛋白表达水平降低(P<0.05)。与MIRI组比较,MOTS-c组大鼠心肌损伤明显改善,心肌组织梗死面积和凋亡水平降低(P<0.05),心肌组织mtDNA相对拷贝数升高(P<0.05),血清中CK-MB、LDH、cTnI及心肌组织中MDA含量降低(P<0.05),而SOD含量及PGC-1α、NRF-1、TFAM等蛋白表达水平升高(P<0.05)。与MOTS-c组比较,MOTS-c+SR-18292组大鼠心肌组织梗死面积和凋亡水平升高(P<0.05),心肌组织mtDNA相对拷贝数降低(P<0.05),血清中CK-MB、LDH、cTnI及心肌组织中MDA含量升高(P<0.05),而SOD含量及PGC-1α、NRF-1、TFAM等蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论 MOTS-c肽可促进心肌细胞线粒体生物合成,抑制心肌细胞凋亡,改善MIRI大鼠心肌损伤,其机制可能与上调PGC-1α表达有关。

MOTS-c联合GRP78预测急性心肌梗死患者PCI术后MACE发生的价值

目的探讨MOTS-c和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)表达水平对心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后主要不良心血管事件(MACE)预测价值。方法选择2019年10月至2022年10月到驻马店市中心医院进行PCI手术治疗的102例急性心肌梗死患者,所有患者均进行为期6个月随访,依据患者MACE发生情况将患者分为MACE组和非MACE组,其中MACE组患者有39例,非MACE组患者63例。应用查询病历和调查问卷等方式对两组患者的一般资料(年龄、性别、心率、体重指数、收缩压、舒张压、糖尿病史和心力衰竭病史)进行统计。应用酶联免疫吸附法对患者血清GRP78和MOTS-c水平进行检测。结果MACE组和非MACE组患者的糖尿病史、体重指数、年龄和性别差异无统计学意义(P>0.05),但是MACE组患者的收缩压和舒张压比非MACE组低(P<0.05),且MACE组患者的心力衰竭病史率和心率比非MACE组高(P<0.05)。MACE组患者的GRP78水平均比非MACE组患者高(P<0.05),而MACE组患者的MOTS-c水平低于非MACE组患者(P<0.05)。GRP78和MOTS-c预测的曲线下面积(AUC)为0.889和0.721,截断值分别为1.313、183.27μg·L^(-1),其灵敏度分别为76.48%和63.29%,特异度分别为98.21%和91.38%,两者联合诊断评估MACE的AUC为0.926,灵敏度为80.93%,特异度为97.32%。经过logistic多因素分析,GRP78>1.313μg·L^(-1)、MOTS-c≤183.27μg·L^(-1)和存在心力衰竭病史是急性心肌梗死患者PCI术后MACE发生的独立危险因素(P<0.05)。结论急性心肌梗死患者PCI术后MACE发生患者的GRP78水平升高,MOTS-c水平降低,GRP78联合MOTS-c对急性心肌梗死患者PCI术后MACE发生有预测价值。

运动、线粒体衍生肽MOTS-c与胰岛素抵抗研究进展

MOTS-c是一种线粒体DNA编码的衍生肽,介导线粒体-细胞核"信息交流(Cross-talk)",其广泛存在于大脑、肝脏、骨骼肌等组织中,参与机体代谢稳态的调节。本文探讨了MOTS-c与胰岛素抵抗的相关性,并从MOTS-c作为线粒体逆行信号调节核基因转录和MOTS-c调节葡萄糖稳态两个方面讨论了MOTS-c在胰岛素抵抗发生和转归的生物学机制。研究证明,运动可提高骨骼肌和血浆MOTS-c含量,本文进一步分析了运动通过SIRT1-PGC-1α通路诱导MOTS-c表达以及MOTS-c通过激活AMPK参与调控运动干预胰岛素抵抗的潜在作用和机制。

线粒体衍生肽MOTS-c的生理作用

线粒体衍生肽(MDPs)是一系列由线粒体DNA编码的新型信号分子,参与机体代谢稳态的调节,在人体内发挥广泛的生理作用。MOTS-c是2015年被鉴定出的一种线粒体衍生肽,具有独特的生物活性,能通过自分泌和旁分泌的方式发挥多种生理作用。MOTS-c不仅在代谢应激条件下保护细胞,还参与机体多种重要的代谢过程,发挥胰岛素增敏、改善脂质沉积、延缓衰老、调节炎症反应、保护血管内皮和调节骨代谢等多种作用,研究MOTS-c的生理作用及作用机制可为糖尿病、肥胖、衰老、炎症、心血管病、骨质疏松症等疾病的诊断和治疗提供启发,MOTS-c或将成为治疗上述疾病的新靶点。

运动干预对肥胖男性生殖细胞中线粒体衍生肽MOTS-c的影响

MOTS-c是近年来新发现的一种具有代谢调节功能的线粒体衍生肽,其主要功能是促进葡萄糖代谢,减少脂肪组织。MOTS-c被发现是一种模拟运动效应的物质,可以提高运动能力。MOTS-c与性别有关,肥胖雄性循环MOTS-c水平下降。肥胖可以引起雄性生殖功能障碍,而运动可以改善肥胖导致的雄性生殖功能降低。本文就运动干预对肥胖男性生殖细胞中线粒体衍生肽MOTS-c的影响进行讨论。

冠心病患者血清ANGPTL3、MOTS-c水平与糖脂代谢及Gensini积分的关系

目的:探究冠心病患者血清血管生成素样蛋白3(ANGPTL3)、线粒体衍生肽(MOTS-c)水平与糖脂代谢指标及Gensini积分的相关性。方法:选择2019年3月-2021年9月佳木斯市妇幼保健院收入治疗的冠心病患者121例作为观察组,选择同时段来本院体检健康者52例作为对照组。比较两组血清ANGPTL3、MOTS-c水平、糖脂代谢指标差异。根据Gensini积分将121例冠心病患者分为低危组(Gensini积分≤40分,n=48)、中危组(40分<Gensini积分≤67分,n=43)、高危组(Gensini积分>67分,n=30),比较三组血清ANGPTL3、MOTS-c水平。探讨冠心病患者ANGPTL3、MOTS-c与糖脂代谢指标、Gensini积分相关性。结果:观察组ANGPTL3、LDL-C、TG、TC、FPG、HbA1c均高于对照组,MOTS-c、HDL-C、FINS均低于对照组(P<0.05)。低危组ANGPTL3水平<中危组<高危组,MOTS-c水平>中危组>高危组,差异均有统计学意义(P<0.05)。血清ANGPTL3水平与糖代谢指标FPG、HbA1c、脂代谢指标LDL-C、TG、TC及Gensini积分均呈正相关,与糖代谢指标FINS、脂代谢指标HDL-C均呈负相关(P<0.05);MOTS-c水平与糖代谢指标FPG、HbA1c、脂代谢指标LDL-C、TG、TC及Gensini积分均呈负相关,与糖代谢指标FINS、脂代谢指标HDL-C均呈正相关(P<0.05)。结论:ANGPTL3、MOTS-c水平与冠心病患者糖脂代谢指标存在紧密相关性,且Gensini积分与ANGPTL3呈正相关性、与MOTS-c呈负相关性。

MOTS-c与衰老的关系及其运动适应性研究进展

MOTS-c是一种线粒体衍生肽,可以改善机体糖、脂代谢,促进细胞线粒体功能,降低全身慢性炎症反应,其表达变化与衰老及增龄相关疾病的发生发展密切相关。最新研究发现,运动对MOTS-c的表达产生显著影响。本综述通过总结近些年来有关MOTS-c改善增龄相关疾病及其与运动关系的研究进展,论述MOTS-c介导运动延缓衰老、改善增龄相关疾病的可能机制,以期为揭示运动促进老年人健康的机制提供理论依据。

血清ALP、MOTS-c水平在冠状动脉斑块稳定性中的价值分析

目的观察血清碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、MOTS-c水平对冠心病患者冠状动脉斑块稳定性的影响及其预后预测价值。方法收集64例冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease,CHD)患者及35例体检结果健康者的一般资料及生化指标,根据斑块性质分为稳定斑块组(n=36)和易损斑块组(n=28),比较各组临床指标,采用Logistic回归性分析影响CHD患者斑块稳定性的因素,采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)分析ALP和MOTS-c水平对CHD患者预后的预测价值。结果Logistic回归性分析结果显示,C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、ALP和MOTS-c水平均为影响斑块稳定性的独立危险因素(P<0.05);64例CHD患者发生预后不良事件21例(32.81%),ROC曲线分析结果显示,ALP的最佳截断值为56.857 IU/L(95%CI:0.796~0.967),敏感度和特异度分别为81.0%、81.4%;MOTS-c的最佳截断值为164.285 ng/mL(95%CI:0.760~0.963),敏感度和特异度分别为71.4%、90.7%。结论血清ALP、MOTS-c水平均为影响CHD患者冠状动脉斑块稳定性的独立影响因素,且与预后关系密切,可用于指导临床决策。

MOTS-c与代谢相关性疾病的关系及作用机理

MOTS-c是线粒体DNA(mtDNA)短开放阅读框(sORF)编码的小分子多肽,由线粒体12S rRNA编码,作为最新被发现的线粒体衍生肽(MDPs),是目前研究的热点,其可以改善胰岛素抵抗(IR)预防2型糖尿病(T2DM);增加棕色脂肪(BAT)产热,促进白色脂肪(WAT)棕色化,以适应寒冷;防止肥胖和脂质代谢紊乱;降低非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发生率;保护血管内皮细胞,预防冠心病,延缓骨质疏松(OP)。MOTS-c对改善多种代谢相关性疾病的不良结局发挥着积极作用,本文主要围绕MOTS-c与代谢相关性疾病的关系及其作用机理展开综述。

血清MOTS-c、sLRP-1水平与急性冠状动脉综合征严重程度及预后的相关性

目的:测定急性冠状动脉综合征(ACS)患者血清线粒体衍生肽(MOTS-c)和可溶性低密度脂蛋白受体相关蛋白-1(sLRP-1)水平,探究其与冠状动脉(冠脉)病变严重程度及预后的相关性。方法:选取行冠脉造影(CAG)患者240例,其中不稳定心绞痛患者109例(UAP组),急性心肌梗死患者79例(AMI组),CAG正常者52例(对照组)。收集患者一般资料并测定血清MOTS-c、sLRP-1水平。根据CAG结果评估冠脉病变支数和病变程度,记录患者平均随访10个月中的主要不良心血管事件(MACEs)发生情况。结果:与对照组比较,UAP组和AMI组患者血清MOTS-c水平均明显降低,sLRP-1水平明显升高,且AMI组患者血清MOTS-c水平显著低于UAP组,sLRP-1水平显著高于UAP组,均差异有统计学意义(均P<0.05)。随着病变程度加重,血清MOTS-c水平逐渐降低,sLRP-1水平逐渐升高(P<0.05)。单支病变组、双支病变组、多支病变组患者血清MOTS-c水平依次降低,sLRP-1水平依次升高(P<0.05)。Spearman分析显示,ACS患者血清MOTS-c水平与MACEs呈负相关(r=-0.381,P<0.001),sLRP-1水平与MACEs呈正相关(r=0.338,P<0.001)。血清MOTS-c、sLRP-1水平对ACS患者的预后具有预测价值,曲线下面积分别为0.762、0.732,灵敏度分别为86.0%、83.7%,特异度分别为64.8%、67.6%。结论:血清MOTS-c水平降低、sLRP-1水平升高与ACS患者病情严重程度及预后不良相关。

线粒体衍生肽MOTS-c与代谢性疾病

MOTS-c是线粒体衍生肽家族成员之一,可促进脂肪酸氧化、促进白色脂肪棕色化、提高葡萄糖利用率、改善胰岛素抵抗、促进成骨、抑制破骨。它与肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病和代谢性骨病密切相关。尽管MOTS-c在啮齿类动物中有较多研究,但其对人的影响尚不明确。从病理生理学的角度分析MOTS-c,有望使其成为治疗一系列代谢性疾病的新靶点。

线粒体来源多肽MOTS-c对去卵巢小鼠肝脂代谢的改善作用

目的研究线粒体来源多肽MOTS-c对去卵巢(OVX)小鼠肝脂代谢的改善作用及其可能的作用机制。方法按照体重将小鼠随机分为3组:假手术组、模型组和实验组。实验组每日腹腔注射MOTS-c 10 mg·kg^(-1),连续8周。8周后检测血清游离脂肪酸和三酰甘油;用实时定量荧光聚合酶链反应检测肝组织微小RNA-181c-5p (mmu-miR-181c-5p)基因表达(2~(-△CT)值),蛋白质印迹法检测肝组织中过氧化物酶体增殖物活化受体α(PPARα)蛋白的相对表达量,双荧光素酶报告基因实验验证PPARα是mmu-miR-181c-5p靶基因。结果假手术组、模型组、实验组的游离脂肪酸分别为(0.06±0.01),(0.15±0.04)和(0.12±0.03)mmol·L^(-1);这3组的三酰甘油分别为(0.17±0.05),(0.34±0.05)和(0.30±0.08)mmol·L^(-1);这3组的mmu-miR-181c-5p相对表达量分别为(1.70±0.10)×10^(-2),(2.10±0.40)×10^(-2)和(1.70±0.20)×10^(-2);这3组的PPARα蛋白相对表达量分别为0.27±0.04,0.06±0.02和0.25±0.04。模型组的上述指标与假手术组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);实验组的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);PPARα是mmu-miR-181c-5p靶基因。结论 MOTS-c通过miR-181c-5p/PPARα可以改善去卵巢小鼠肝脂代谢。

冠心病患者血清中MOTS-c水平及其与冠状动脉病变严重程度的关系

目的:观察冠心病(CHD)患者血清线粒体衍生肽MOTS-c水平,分析其与冠状动脉(冠脉)病变严重程度的关系,探讨其临床意义。方法:选取行冠脉造影(CAG)的患者60例,其中稳定型心绞痛(SAP)20例(SAP组)、急性心肌梗死(AMI)20例(AMI组),CAG正常者20例(NC组)。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清MOTS-c水平。结果:与NC组比较,SAP组和AMI组患者血清MOTS-c水平均明显降低,且AMI组患者血清MOTS-c水平显著低于SAP组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CHD患者血清MOTS-c水平与Gensini积分呈负相关(r=-0.354,P=0.025)。CHD患者血清MOTS-c与低密度脂蛋白(LDL)水平呈正相关(r=0.411,P=0.008)、与总胆固醇(TC)水平呈正相关(r=0.373,P=0.018),而与年龄、BMI、收缩压、舒张压、尿素氮、肌酐、空腹血糖(FBG)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、白细胞计数(WBC)、左室射血分数(LVEF)、BNP无显著相关性(P>0.05)。结论:低水平的MOTS-c可能与CHD的发生、发展相关。MOTS-c可能通过多方面的机制保护内皮及延缓动脉粥样硬化的发生,是CHD的潜在保护因素,或将成为治疗CHD的新靶点。

线粒体衍生肽MOTS-c生物学特性及病理生理功能

MOTS-c是一种新的线粒体衍生肽(mitochondrial-derived peptides, MDPs),能调节体内稳态,对机体有保护作用,可以靶向作用于骨骼肌、心肌、血清、脂肪等组织。MOTS-c直接连接线粒体与运动诱导的AMPK通路、TGF-β/Smad通路、AKT通路等信号通路,调控胰岛素敏感性和炎症反应,促进细胞内环境的稳定,从而改善衰老、肥胖、炎症、心血管等慢性疾病。本文探讨了MOTS-c的生物学特性以及其在运动健康促进中的作用。

MOTS-c通过TLR4对肠源性脓毒症的作用及其机制

目的:脓毒症是机体对感染产生的全身性炎症反应综合征,由于具体机制尚不明确,临床治疗效果不佳,死亡率一直居高不下。本实验通过研究线粒体来源多肽MOTS-c通过影响Toll样受体4在肠源性脓毒症小鼠模型中的作用及其相关机制,寻找新的临床治疗靶标,为感染性疾病的研究开拓新的思路。方法:在盲肠结扎穿孔(CLP)所致肠源性脓毒症小鼠给予MOTS-c处理后检测小肠组织中检测炎症相关因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平,检测TLR4表达水平,并且在野生型和TLR4过表达小鼠中构建CLP模型并给予MOTS-c处理,将其与对照组进行比较,以明确TLR4在MOTS-c对脓毒症影响中的作用。结果:在MOTS-c组CLP小鼠模型中,小鼠体内促炎因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平与对照组相比显著降低(P<0.05),此外,TLR4与对照组相比表达下降,进一步在TLR4过表达小鼠CLP模型中对小鼠给予MOTS-c处理发现,MOTS-c对小鼠CLP的抗炎作用被抑制,小鼠体内促炎性因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平与野生型小鼠比较均显著上升,差异具有统计学意义,说明过表达TLR4逆转了MOTS-c的抗炎作用,提示MOTS-c可以在肠源性脓毒症中发挥抗炎作用,并且此过程可能依赖于TLR4。结论:MOTS-c可以在脓毒症中抑制小肠上皮细胞中TLR4过度激活,最终抑制炎症,因此可能对脓毒症有治疗效果,有望用于临床治疗。

线粒体来源肽MOTS-c通过抑制促炎性因子分泌改善脓毒症小鼠生存率

目的:研究一种新的线粒体来源肽MOTS-c对脓毒症小鼠生存率的影响。方法:构建了LPS和CLP诱导的两种脓毒症小鼠模型,观察MOTS-c治疗对小鼠生存率及促炎性因子TNF-α和IL-6水平的影响。Western-blot方法检测MOTS-c对巨噬细胞NF-κB活化的影响。结果:与对照组相比,MOTS-c治疗使LPS诱导的脓毒症小鼠生存率从10%提高至60%(P<0.05),而CLP诱导的脓毒症小鼠生存率则从10%提高至50%(P<0.05)。ELISA结果显示,在LPS诱导的脓毒症模型中,MOTS-c治疗使小鼠血浆中的TNF-α和IL-6的水平显著降低(P<0.05);与之类似,在CLP诱导的脓毒症模型中,小鼠血浆和腹腔灌洗液中的TNF-α和IL-6的水平也显著下降(P<0.05)。机制研究结果表明,MOTS-c能够显著抑制巨噬细胞中LPS诱导的转录因子NF-κB的活化。结论:MOTS-c能够提高脓毒症小鼠的生存率,其机制可能与抑制NF-κB的转录激活、降低体内促炎性细胞因子的水平相关。

线粒体源性肽MOTS-c的功能及作用机制研究进展

MOTS-c(mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c)作为一种线粒体衍生肽(mitochondrial-derived peptides,MDPs),由线粒体基因组小开放阅读框(small open reading frames,sORFs)编码,可通过对线粒体代谢及核基因组转录的调控参与机体多种代谢稳态的调节.研究结果表明,MOTS-c以自分泌与旁分泌的方式,通过AMPK通路、AKT通路、氧化应激通路及炎症相关通路,对糖代谢、脂代谢及骨代谢等多种重要的代谢过程发挥调控作用,影响相关代谢性疾病的发生发展,因此具有一定的潜在的治疗价值.基于近年来对MOTS-c的研究结果,现对其功能及作用机制做以下综述.

线粒体衍生肽在糖尿病中的研究现状

线粒体衍生肽(mitochondria-derived peptides,MDPs)是一类由线粒体自身合成的小分子多肽,在应激状态下,可作为逆向信号分子调控细胞核基因的转录,发挥保护细胞代谢的生物学效应。研究显示,MDPs在多种代谢性疾病的发生发展中可能发挥重要的作用。本文将结合近年来相关文献,就MDPs在糖尿病中的特点及可能作用及机制进行综述。