过表达OMA1通过促进线粒体释放细胞色素C诱导肺腺癌A549细胞凋亡

目的:探讨OMA1在肺腺癌中的表达水平及其对肺腺癌A549细胞凋亡的影响及机制。方法:收集2018年01月至2019年10月在本院保存的42例经病理确诊为肺腺癌患者的癌组织样本及其癌旁组织(距离肿瘤边缘≥5 cm),免疫组化染色法检测癌组织及癌旁组织中OMA1表达情况。体外培养人肺腺癌细胞系NCI-H2009、Calu-3、SPC-A-1、A549及人正常肺上皮细胞BEAS-2B,qRT-PCR和Western blotting检测细胞中OMA1 mRNA和蛋白表达水平。采用OMA1过表达慢病毒及其空载慢病毒感染A549细胞,分为OMA1过表达慢病毒感染组(OMA1组)和空载慢病毒感染组(Vector组),另设置空白对照组(Blank组)。采用MTT检测细胞增殖活性;流式细胞术检测细胞凋亡水平;JC-10染色法检测细胞线粒体膜电位变化;qRT-PCR法检测细胞中OMA1 mRNA表达水平;Western blotting法检测细胞中OMA1、cleaved caspase-3、OPA1以及细胞线粒体和胞浆中Cyt C蛋白表达水平。结果:肺腺癌患者癌组织中OMA1表达水平显著低于癌旁组织(P<0.05)。NCI-H2009、Calu-3、SPC-A-1和A549细胞中OMA1 mRNA和蛋白表达水平显著低于BEAS-2B细胞(P<0.05)。与Blank组或Vector组比较,OMA1组细胞中OMA1 mRNA和蛋白表达水平、细胞凋亡率及cleaved caspase-3蛋白和胞浆中Cyt C蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),而细胞增殖活性、线粒体膜电位及OPA1蛋白和线粒体中Cyt C蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。结论:OMA1在肺腺癌组织及其细胞系中低表达,过表达OMA1可通过下调OPA1蛋白表达、破坏线粒体膜电位、加速线粒体Cyt C释放而诱导肺腺癌A549细胞凋亡。

抑制线粒体内膜蛋白OMA1对Rot诱导帕金森病细胞模型凋亡的影响

目的探究抑制线粒体内膜蛋白OMA1(overlapping activity with m-AAA protease,OMA1)对鱼藤酮(rotenone,Rot)诱导的人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)凋亡的影响。方法体外培养SH-SY5Y细胞,使用Rot(终浓度为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4μmol/L)处理SH-SY5Y细胞24 h,选择最佳浓度的Rot(0.2μmol/L)开展后续实验。实验分为对照组(细胞不经特殊处理)、PD模型组(0.2μmol/L的Rot处理细胞24 h)、空载转染组(正常对照组基础上转染OMA1 siRNA的阴性对照序列)、OMA1 siRNA组(0.2μmol/L的Rot处理细胞24 h后转染OMA1 siRNA)。CCK-8检测细胞生存率、倒置相差显微镜观察各组细胞形态学、Western blot检测OMA1及凋亡相关蛋白Caspase-3、Bax、Bcl-2蛋白表达的变化、TUNEL凋亡试剂盒检测细胞凋亡。结果与对照组相比,随着Rot浓度的升高,SH-SY5Y细胞生存率呈浓度依赖性降低(P<0.05);与对照组相比,PD模型组中OMA1的表达及凋亡蛋白Caspase-3表达升高,Bax/Bcl-2值升高(P<0.01);与PD模型组相比,OMA1 siRNA组细胞形态学变化逐渐恢复、凋亡蛋白Caspase-3表达降低、Bax/Bcl-2值降低,TUNEL凋亡染色提示凋亡减轻(P<0.01)。结论抑制线粒体内膜蛋白OMA1可以改善Rot诱导的PD细胞模型引起的凋亡,对神经元可能具有保护作用。

山楂酸通过调控OMA1介导的线粒体凋亡途径诱导宫颈癌HeLa细胞凋亡

目的探讨山楂酸(MA)对宫颈癌HeLa细胞凋亡的影响及其可能机制。方法采用不同浓度MA处理HeLa细胞,MTT检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞凋亡水平;JC-1染色法检测细胞线粒体膜电位变化;Western blot检测细胞中OMA1、视神经萎缩蛋白1(OPA1)、Bax、Bcl-2和cleaved caspase-3以及胞浆中细胞色素C(Cyt C)蛋白表达水平;沉默OMA1基因表达,验证MA通过调控OMA1介导的线粒体凋亡途径诱导宫颈癌HeLa细胞凋亡。结果MA可抑制HeLa细胞增殖,并呈剂量依赖性。不同浓度MA处理可提高HeLa细胞凋亡率,降低细胞线粒体膜电位,同时上调细胞中OMA1、Bax、cleaved caspase-3以及胞浆中Cyt C等蛋白表达水平,下调OPA1和Bcl-2蛋白表达水平。沉默OMA1基因表达可抑制MA诱导的HeLa细胞凋亡。结论MA可抑制HeLa细胞增殖,并诱导细胞凋亡,其机制可能与调控OMA1介导的线粒体凋亡途径有关。

OMA1基因对人肺腺癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的作用及机制研究

目的研究人肺腺癌细胞A549和Calu-3中OMA1基因表达水平及其对细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的作用,并探讨其作用机制。方法检测不同人肺腺癌细胞和正常肺上皮细胞中OMA1基因和蛋白表达水平。分别在Calu-3(OMA1表达水平最高)和A549(OMA1表达水平最低)细胞进行OMA1沉默和过表达,测定各组细胞OMA1基因和蛋白表达、细胞增殖情况、迁移能力、侵袭能力和细胞凋亡率,及其对各组细胞中PI3K/AKT信号通路的影响。结果不同人肺腺癌细胞中OMA1基因和蛋白表达水平较正常肺上皮细胞均显著降低,其中在Calu-3细胞表达水平最高,在A549细胞中表达水平最低。Calu-3细胞转染shOMA1后OMA1基因和蛋白表达水平显著降低,增殖能力、迁移能力和侵袭能力显著升高,细胞凋亡率、PI3K/AKT信号通路相关基因和蛋白表达显著降低。A549细胞转染oeOMA1后OMA1基因和蛋白表达水平显著升高,增殖能力、迁移能力和侵袭能力显著降低,细胞凋亡率、PI3K/AKT信号通路相关基因和蛋白表达显著升高。结论OMA1在肺腺癌细胞中低表达,OMA1可能通过调节PI3K/AKT信号通路相关基因和蛋白的表达发挥对肺腺癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的抑制作用。

强心汤对慢性心力衰竭模型大鼠心肌组织OMA1、OPA1表达及线粒体形态的影响

目的探讨强心汤治疗慢性心力衰竭的可能作用机制。方法50只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、金属蛋白酶相关蛋白1(OMA1)封闭组、强心汤组、OMA1封闭+强心汤组,每组10只。除假手术组外其余各组大鼠采用结扎左冠状动脉前降支建立慢性心力衰竭大鼠模型,OMA1封闭组和OMA1封闭+强心汤组在建立模型前第1和第7天各尾静脉注射2×10^(10)pfu OMA1干扰腺病毒对大鼠OMA1表达封闭。自建模成功后第2天开始,强心汤组、OMA1封闭+强心汤组给予强心汤混悬液每次1.62g/kg灌胃,每天2次;其余各组给予2ml生理盐水灌胃,每天2次。各组均灌胃14天后检测心功能,包括左室舒张末期内径(LVDD)、左室收缩末期内径(LVDS)、射血分数(EF);采用RT-PCR和免疫组化检测各组大鼠心肌组织OMA1、视神经萎缩蛋白1(OPA1)mRNA表达及OMA1、OPA1、长链形式视神经萎缩蛋白1(L-OPA1)、短链形式视神经萎缩蛋白1(S-OPA1)蛋白表达,同时通过透射电镜观察各组大鼠心肌组织线粒体形态。结果与假手术组比较,模型组大鼠LVDD、LVDS升高,EF降低,心肌组织OMA1 mRNA和OMA1、S-OPA1蛋白表达升高,OPA1 mRNA和OPA1、L-OPA1蛋白表达降低(P<0.05),线粒体呈重度肿胀,大多线粒体板呈不规则形、膜内基质变淡,嵴断裂、消失。与模型组比较,各干预组大鼠上述各指标均明显改善,且OMA1封闭+强心汤组改善程度优于OMA1封闭组和强心汤组,OMA1封闭组改善程度优于强心汤组(P<0.05)。结论强心汤可能通过抑制OMA1表达、降低OPA1的蛋白水解及减少L-OPA1向S-OPA1过度裂解,从而发挥保护线粒体形态和改善心功能的作用,并且能与OMA1基因封闭发挥协同作用。

线粒体蛋白CHCHD10与神经退行性疾病

CHCHD10是核基因编码的线粒体蛋白,主要位于线粒体膜间隙,在维持线粒体结构的完整性和线粒体功能方面起关键作用。CHCHD10基因突变或功能缺失与额颞叶痴呆、肌萎缩侧索硬化症、帕金森病、阿尔茨海默病等多种神经退行性疾病的发生、发展密切相关。线粒体损伤是多种神经退行性疾病的一个共同特点,CHCHD10基因突变或功能缺失同样会导致线粒体结构和功能的异常。本文从CHCHD10结构及其线粒体功能角度总结近年来所发表的研究进展,讨论CHCHD10基因突变或功能缺失引起线粒体损伤的机制。研究CHCHD10在维持线粒体结构和功能中的作用机制,将有助于理解神经退行性疾病的致病机理,并为探究这些疾病的干预策略奠定基础。

肝癌细胞外泌体诱导单核细胞代谢重编程的机制研究

目的探讨缺氧环境下肝癌细胞外泌体诱导单核细胞代谢重编程的潜在机制。方法缺氧环境下,正常肝细胞LO2外泌体或肝癌细胞HepG2外泌体处理,检测单核细胞代谢关键指标葡萄糖摄取和乳酸产生水平。miRNA-seq检测miRNA表达水平并筛选以鉴定诱导单核细胞代谢重编程的关键miRNA。通过HumanTargetScan在线分析预测以及遗传学筛选鉴定miRNA的靶标。结果缺氧环境下,肝癌细胞外泌体单核细胞葡萄糖摄取和乳酸产生(分别为34856±2944、174±16)高于正常肝细胞外泌体(分别为23454±2194、135±12)(P<0.05)。过表达miR-34b-3p、OMA1及敲低PHB2能够促进单核细胞葡萄糖摄取和乳酸产生(分别为22287±2207与36399±3123;121±10与158±17;22972±2330与32099±2017;121±11与161±16;24020±2156与37901±3084;110±10与151±16,均P<0.05);敲低miR-34b-3p、OMA1及过表达PHB2能够抑制单核细胞葡萄糖摄取和乳酸产生(分别为22287±2207与17541±1716;121±10与92±9;23827±2184与18891±1623;113±10与84±8;22469±2361与18801±1595;132±11与88±8,均P<0.05)。过表达miR-34b-3p能够降低PHB2的mRNA和蛋白表达水平(分别为0.22±0.03与0.05±0.01,P<0.05);敲低miR-34b-3p能够提升PHB2的mRNA和蛋白表达水平(分别为0.22±0.03与0.49±0.05,P<0.05)。敲低PHB2及过表达miR-34b-3p后,发现OMA1的表达水平上升(P<0.05);过表达PHB2及敲低miR-34b-3p后,发现OMA1的表达水平下降(P<0.05)。结论肝癌细胞外泌体中miR-34b-3p通过PHB2/OMA1轴促进单核细胞葡萄糖摄取和乳酸产生,诱导了单核细胞代谢重编程。