PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在异烟肼诱导的肝细胞损伤中的作用

目的:结核病患者长期大剂量联合使用抗结核药物会引起肝损伤等不良反应,但引起损伤的机制尚不明确。尽管同源性磷酸酶及张力蛋白诱导激酶1(phosphatase and tensin homolog induced kinase 1,PINK1)/Parkin信号轴可能通过调控线粒体自噬和肝细胞内氧化应激水平而参与肝损伤过程,但目前尚不清楚药物致肝损伤与该信号轴调控的线粒体自噬机制间的相关性。本研究旨在探究PINK1/Parkin信号轴是否可通过调控线粒体自噬改善抗结核药物用药过程中出现的肝细胞损伤,从而为临床结核病患者使用抗结核药物治疗过程导致的肝损伤提供潜在的药物治疗靶点。方法:使用异烟肼(isoniazide,INH)处理小鼠肝实质细胞AML-12以模拟肝损伤状态,分别采用real-time PCR和蛋白质印迹法检测正常AML-12细胞(对照组)、INH刺激的肝损伤模型(模型组)及INH和PINK1激动剂红景天甙共同刺激下的AML-12细胞(干预组)中PINK1、Parkin以及自噬相关分子的表达水平。利用ELISA试剂盒检测肝细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,采用HE染色及透射电镜技术观察细胞的肝细胞形态结构。结果:与对照组比较,模型组中PINK1、Parkin和微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)的mRNA表达水平(P<0.01)以及蛋白质水平(P<0.05)均显著下降,同时泛素化蛋白水平显著下调(P<0.05),ROS水平升高(P<0.05),细胞损伤明显。与模型组相比,干预组中使用红景天甙后PINK1、Parkin和自噬相关分子LC3的mRNA及蛋白质水平均显著升高(均P<0.05),泛素化蛋白水平亦显著升高(P<0.05),同时线粒体介导的ROS水平下降(P<0.05),肝细胞损伤状态明显减轻。结论:本研究利用体外细胞实验证明了PINK1/Parkin信号轴介导的线粒体自噬机制可能与异烟肼所致肝细胞的损伤相关,并能调控损伤状态,提示Parkin是一个潜在的药物致肝损伤预测及诊疗的分子靶点。

Pink1/Parkin介导的线粒体自噬在心肌缺血再灌注损伤中的作用研究进展

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)显著降低了缺血心肌再灌注的效益,是目前缺血心肌治疗过程中亟待解决的关键问题。线粒体自噬参与了MIRI的发病机制,由第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因诱导激酶1(Pink1)/Parkin介导的线粒体自噬是最常见的线粒体自噬途径。由于激活程度不同,Pink1/Parkin介导的线粒体自噬在MIRI中具有双重作用。Pink1/Parkin介导的线粒体自噬存在于心肌细胞、血小板和微血管内皮细胞中。因此,了解Pink1/Parkin介导线粒体自噬的调控机制,探索心肌细胞、血小板和微血管内皮细胞中的Pink1/Parkin介导的线粒体自噬在MIRI中的作用,有助于指导未来MIRI的治疗。

PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬在重症肺炎中的作用研究

目的探究PINK1(同源性磷酸酶张力蛋白诱导激酶1)/Parkin(帕金森蛋白)信号通路介导的线粒体自噬在大鼠重症肺炎中的作用。方法将20只大鼠随机分为对照组及模型组(重症肺炎模型),每组10只,以探讨重症肺炎对大鼠肺功能、病理的影响。之后再将30只大鼠随机分为对照组、模型组及mdivi-1(线粒体自噬抑制剂)组,每组10只,进一步探讨重症肺炎对大鼠线粒体自噬指标的影响。结果与对照组相比,模型组大鼠静息通气量[(3.44±0.22)vs.(1.58±0.18)mL/min]及气道阻力比值(77.48±3.84 vs.47.76±5.54)降低(P<0.05);模型组大鼠肺组织损伤,可见大量炎性细胞浸润;模型组大鼠肺组织中Parkin、PINK1及微管相关蛋白1轻链3Ⅱ的蛋白和mRNA表达水平增加(P<0.05)。与模型组相比,mdivi-1组大鼠静息通气量及气道阻力比值增加(P<0.05);mdivi-1组大鼠肺组织损伤及炎性浸润改善;mdivi-1组大鼠肺组织中Parkin、PINK1及微管相关蛋白1轻链3Ⅱ的蛋白和mRNA表达水平减少(P<0.05)。结论mdivi-1可改善重症肺炎大鼠肺功能结构的异常,其机制可能与PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬相关。

麦冬皂苷D调控磷酸酶及张力蛋白同源物诱导激酶1/帕金蛋白通路对脓毒症心肌损伤的保护作用

目的 探讨麦冬皂苷D(OPD)对脓毒症大鼠心肌损伤及磷酸酶及张力蛋白同源物诱导激酶1/帕金蛋白(PINK1/parkin)通路的影响。方法 用盲肠结扎穿孔法构建脓毒症大鼠模型,并将造模成功的大鼠随机分为模型组、实验组、对照组和联合组,每组8只。在模型制备成功后12 h,实验组给予腹腔注射40 mg·kg^(-1)OPD,对照组给予腹腔注射20 mg·kg^(-1)3-MA,联合组给予腹腔注射40 mg·kg^(-1)OPD和20 mg·kg^(-1)3-MA;假手术组和模型组均给予腹腔注射等量0.9%NaCl。5组大鼠每12 h重复给药1次,连续给药6 d。用酶联免疫吸附试验法检测血清肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)水平,用蛋白质印迹法检测大鼠心肌组织中PINK1和parkin蛋白的表达水平。结果 实验组、对照组、联合组、模型组和假手术组的血清cTnⅠ水平分别为(0.98±0.20)、(3.44±0.69)、(1.64±0.38)、(2.39±0.45)和(0.37±0.07)mg·L^(-1),PINK1蛋白相对表达水平分别为1.73±0.35、0.55±0.11、0.91±0.20、0.83±0.15和0.28±0.05,parkin1蛋白相对表达水平分别为1.78±0.36、0.63±0.12、0.96±0.22、0.94±0.17和0.30±0.06。实验组、对照组和假手术组的上述指标与模型组相比,实验组和对照组的上述指标与联合组相比,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论 OPD缓解脓毒症引起的大鼠心肌损伤可能是通过激活PINK1/parkin通路促进线粒体自噬实现的。

小檗碱对心肌缺血再灌注损伤大鼠线粒体自噬及对PINK1/Parkin通路的影响

目的探讨小檗碱对心肌缺血再灌注损伤大鼠线粒体自噬及PTEN诱导激酶1(PTENinducedputativekinase1,PINK1)/帕金森病蛋白(Parkin)通路的影响。方法建立心肌缺血再灌注损伤大鼠模型,随机分组为模型组、小檗碱低、高剂量(75、150 mg/kg)组,自噬抑制剂三甲基腺嘌呤(3-MA,100 mmol/L)组、小檗碱+3-MA(150 mg/kg+100 mmol/L)组,每组12只,另取12只正常大鼠设为假手术组。分组处理后,超声检测大鼠左室功能,记录左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末期内径(LVEDD)、左心射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(FS);三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测各组大鼠心肌梗死面积,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测各组大鼠血清中磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(cTnI)水平;HE染色观察大鼠心肌组织病理变化;透射电镜观察心肌细胞超微结构及线粒体自噬并分析线粒体损伤评分;蛋白免疫印迹法检测各组大鼠心肌组织PINK1、Parkin蛋白及微管轻链蛋白3B(LC3B)、线粒体自噬受体p62(p62)、泛素特异性蛋白酶30(USP30)蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织病理损伤严重,线粒体肿胀及空泡化损伤较多,线粒体损伤评分、心肌梗死面积、LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平及PINK1、Parkin、LC3B、p62蛋白表达升高(P<0.05),LVEF及FS、USP30蛋白表达降低(P<0.05)。与模型组比较,3-MA组大鼠心肌组织及线粒体病理损伤加重,LVEF、FS、PINK1、Parkin、LC3B、p62蛋白表达降低(P<0.05),线粒体损伤评分、心肌梗死面积、LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、USP30蛋白表达升高(P<0.05);小檗碱低、高剂量大鼠心肌组织及线粒体病理损伤减轻,LVEF、FS、PINK1、Parkin、LC3B、p62、USP30蛋白表达升高(P<0.05),线粒体损伤评分、心肌梗死面积、LVEDD、LVESD、CK-MB、c TnI水平降低(P<0.05)。小檗碱+3-MA组大鼠上述各项指标均与小檗碱高剂量组变化趋势相反,且有统计学差异(P<0.05)。结论小檗碱可能通过激活PINK1/Parkin/P62/LC3B通路促进线粒体自噬,升高USP30表达,减少异常自噬,缓解心肌缺血再灌注损伤。