简介:摘要帕金森病(PD)是一种常见于中老年的神经系统退行性疾病,以静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势步态异常为主要临床特征。主要病理改变为黑质多巴胺神经元的丢失和残留神经元胞质中路易小体的形成,路易小体的主要成分为α-突触核蛋白。而为何会引起黑质多巴胺能神经元变性死亡的原因尚未明确。目前对PD的研究多集中于探讨该病的发病机制。越来越多的证据表明,呼吸链损伤是散发性PD患者的一个关键特征,且PD相关基因编码的蛋白质与线粒体功能的紊乱有关。笔者认为该病的重要机制是环境和(或)遗传所导致的线粒体功能受损。本文着重介绍了线粒体功能障碍在帕金森病发病机制研究中的新进展,包括线粒体和细胞介导的免疫,ER-线粒体轴,sirtuin蛋白介导的线粒体应激反应和MicroRNA在PD的病因学中的作用。对这些机制更深入了解可能为开发新型靶向治疗提供灵感。
简介:摘要目的探讨高脂膳食(HFD)对小鼠呼吸功能的影响及其线粒体机制。方法将20只4周龄健康雄性C57BL/6小鼠采用简单随机分组分为两组,每组10只,分别以正常膳食(NFD)和HFD饲养16周,每两周称重1次。干预结束后,采用小动物全身容积描记仪测量小鼠呼吸参数,检测血清及膈肌组织脂质指标,将膈肌组织染色后观察膈肌组织形态、肌纤维表型和线粒体超微结构,采用实时荧光定量PCR和免疫印迹检测肌球蛋白重链(MHC)线粒体动力学相关基因和蛋白表达情况。结果NFD和HFD小鼠基线体重分别为(19.17±0.59)和(19.12±0.64)g,差异无统计学意义(P=0.857)。饲养16周后,HFD组小鼠体重为(41.28±2.21)g,高于NFD组[(27.14±0.53)g,P<0.001]。HFD组小鼠吸气峰流速、潮气量和分钟通气量分别为(5.72±0.64)ml/s、(0.23±0.04)ml和(97.49±21.68)ml,均低于NFD组[分别为(7.70±1.52)ml/s、(0.31±0.07)ml和(129.99±28.87)ml](均P<0.05),增强呼吸间歇为1.16±0.07,高于NFD组(0.98±0.09,P<0.001)。HFD组小鼠膈肌甘油三酯含量为(20.43±6.36)mmol/mg,高于NFD组[(11.62±1.78)mmol/mg,P=0.003],膈肌纤维内出现脂滴沉积。HFD组小鼠膈肌MHC-Ⅰ型肌纤维占比为13.33%±2.95%,低于NFD组(19.20%±1.23%,P=0.034)。电镜下可见NFD组小鼠膈肌线粒体成行排列,结构清晰;HFD组小鼠膈肌线粒体出现肿胀、嵴断裂和空泡。HFD组小鼠膈肌线粒体融合蛋白2表达水平为0.61±0.16,低于NFD组(1.28±0.03,P<0.001);线粒体动力相关蛋白1和线粒体分裂蛋白1表达水平分别为1.18±0.06和0.91±0.11,均高于NFD组(分别为0.61±0.07和0.60±0.04,均P<0.001)。结论HFD损伤小鼠呼吸功能,其机制与膈肌MHC-Ⅰ型肌纤维占比下降及线粒体动力学失衡相关。
简介:摘要帕金森病(PD)是一种常见于中老年的神经系统退行性疾病,以静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势步态异常为主要临床特征。主要病理改变为黑质多巴胺神经元的丢失和残留神经元胞质中路易小体的形成,路易小体的主要成分为α-突触核蛋白。而为何会引起黑质多巴胺能神经元变性死亡的原因尚未明确。目前对PD的研究多集中于探讨该病的发病机制。越来越多的证据表明,呼吸链损伤是散发性PD患者的一个关键特征,且PD相关基因编码的蛋白质与线粒体功能的紊乱有关。笔者认为该病的重要机制是环境和(或)遗传所导致的线粒体功能受损。本文着重介绍了线粒体功能障碍在帕金森病发病机制研究中的新进展,包括线粒体和细胞介导的免疫,ER-线粒体轴,sirtuin蛋白介导的线粒体应激反应和MicroRNA在PD的病因学中的作用。对这些机制更深入了解可能为开发新型靶向治疗提供灵感。
简介:摘要目的探索宝藿苷Ⅰ(baohuoside I, BI)对子宫内膜癌Ishikawa细胞的诱导凋亡作用及其相关的分子机制。方法以0 μM及0 h未处理均作为空白对照组,BI处理(3、10、20、30、40 μM及3、6、12和24 h)后作为实验组;宝藿苷Ⅰ对Ishikawa细胞的增殖抑制作用通过CCK-8实验检测;宝藿苷Ⅰ对Ishikawa细胞的诱导凋亡作用和线粒体膜电位变通过Flow cytometry检测;通过蛋白免疫印迹实验检测细胞凋亡和信号通路相关蛋白。结果CCK-8实验表明宝藿苷Ⅰ能以浓度梯度(3、10、20、30、40 μM)有效抑制Ishikawa细胞的增殖(存活率分别为89.56±0.96、74.69±1.21、60.28±1.09、43.51±2.17),且对正常细胞的毒副作用低于5-FU。流式细胞术结果显示宝藿苷Ⅰ能通过降低线粒体膜电位水平,有效诱导Ishikawa细胞凋亡,各组凋亡细胞比例为(9.92±0.77)%、(14.01±0.83)%、(17.05±1.41)%、(28.21±1.73)%和(44.55±3.11)%。Western blot实验结果表示,宝藿苷Ⅰ能上调p-p38的水平并降低p-STAT3的水平。结论宝藿苷Ⅰ能高效降低Ishikawa的细胞活性,并通过降低线粒体膜电位,激活线粒体依赖性途径诱导其凋亡,其调节机制是通过激活p38信号通路并抑制STAT3通路来实现的。
简介:摘要目的探讨线粒体融合蛋白2(Mfn2)对棕榈酸(PA)处理的小鼠胰岛β细胞的影响及机制。方法使用浓度梯度的PA分别处理小鼠胰岛β细胞MIN6细胞,通过CCK8法检测细胞活性,并确定后续实验的PA浓度。通过转染慢病毒构建Mfn2敲低和Mfn2过表达稳定转染细胞系,将MIN6细胞分为Mfn2敲低空载对照(ShNC-Mfn2)组、敲低Mfn2(Sh-Mfn2)组、Mfn2过表达空载对照(OENC-Mfn2)组、Mfn2过表达(OE-Mfn2)组、ShNC-Mfn2+PA组、Sh-Mfn2+PA组、OENC-Mfn2+PA组、OE-Mfn2+PA组。使用小牛血清白蛋白作为PA对照和PA分别处理细胞。使用流式细胞仪检测各组细胞凋亡率、细胞内活性氧簇(ROS)和线粒体膜电位水平,酶标仪检测细胞内ATP水平,实时荧光定量聚合酶链反应与Western blotting法检测Mfn2及凋亡相关蛋白[B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、半胱氨酸依赖的天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]的mRNA和蛋白表达量。两组间比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析。结果与0 mmol/L PA相比,PA浓度为0.125、0.250、0.500、0.750、1.000 mmol/L时细胞存活率明显下降(P<0.01),选择细胞存活率大概为50%的PA浓度即0.5 mmol/L为后续实验浓度,此时细胞存活率为43.53%±0.56%。MIN6细胞加入0.5 mmol/L PA后,Mfn2 mRNA和蛋白表达量均明显下降(P<0.01)。与ShNC-Mfn2组相比,Sh-Mfn2组Mfn2 mRNA及蛋白表达水平下降(P<0.05);与OENC-Mfn2组相比,OE-Mfn2组Mfn2 mRNA及蛋白表达水平升高(P<0.01)。与ShNC-Mfn2+PA组相比,Sh-Mfn2+PA组的ROS水平显著升高(P<0.01),ATP水平及线粒体膜电位显著下降(P<0.05);与OENC-Mfn2+PA组相比,OE-Mfn2+PA组的ROS水平降低,ATP水平及线粒体膜电位明显升高(P<0.05)。与ShNC-Mfn2+PA组相比,Sh-Mfn2+PA组细胞凋亡率升高(P<0.01);与OENC-Mfn2+PA组相比,OE-Mfn2+PA组细胞凋亡率降低(P<0.01)。与ShNC-Mfn2+PA组相比,Sh-Mfn2+PA组Bax和Caspase-3的mRNA与蛋白表达量显著升高,Bcl-2的mRNA与蛋白表达量显著降低(均P<0.05);与OENC-Mfn2+PA组相比,OE-Mfn2+PA组Bax和Caspase-3的mRNA与蛋白显著降低,Bcl-2的mRNA与蛋白表达量显著升高(均P<0.05)。结论Mfn2可以改善PA诱导的MIN6细胞脂毒性损伤,过表达Mfn2对脂毒性下的MIN6细胞有保护作用,敲低Mfn2会加重脂毒性对MIN6细胞的损伤。
简介:探讨高容量血液滤过对脓毒症犬肾组织线粒体功能的影响。采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制备脓毒症模型:将健康雄性犬30只随机分为假手术组(A组);脓毒症模型组(B组)和脓毒症+高容量血液滤过治疗组(C组)。各组分别于00、.5、1、2、3、4h等不同时点测定心率、血压、血肌酐(Scr)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度。于4h点处死动物,观察肾组织病理改变及肾小管损伤程度;采用生物发光测量法检测肾组织线粒体丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、活性氧(ROS)、三磷酸腺苷酶(ATP酶)、ATP生成量(P/O比值)变化。结果B组动物与A组相比较,出现心率增快、血压降低;血Scr、TNF-α水平于造模后0.5h升高,肾组织出现明显的病理损害、肾小管坏死评分值明显增高,肾组织中三磷酸腺苷(ATP)含量明显下降,氧自由基(ROS)含量升高;其中SOD酶活性的下降与TNF-α含量的增高呈现良好的相关性(r=0.65,P〈0.01)。经HVHF治疗后,C组犬肾组织损伤轻于B组,相应指标亦好于B组。氧化应激反应能力的相对不足和氧化损伤在脓毒症急性肾损伤发病过程中起了重要作用;HVHF通过清除异常增高的炎症物质水平,减轻肾组织的氧化损伤,改善肾小管上皮细胞线粒体的能量代谢状态。
简介:摘要线粒体病(MD)是指由于线粒体DNA或核DNA突变导致的氧化磷酸化系统或丙酮酸脱氢酶复合物功能障碍而出现的能量代谢障碍性疾病,可发生于从新生儿期到成人期的任何年龄,并常以综合征发病。新生儿期主要临床表现包括早产、宫内生长受限、肌张力低下、呼吸困难、惊厥、喂养困难、高乳酸血症等,缺乏特异性。新生儿期发病的综合征包括Leigh综合征、线粒体脑肌病-乳酸酸中毒-卒中样发作综合征、Alpers综合征、儿童肌脑肝病谱系障碍、Barth综合征及Pearson综合征等。目前MD需依赖临床症状、生化检测、神经影像学、组织学检测和基因检测等技术进行诊断,其治疗尚缺乏特效药物,探索新的治疗途径,如基因治疗和外源性线粒体移植,是未来研究的方向。
简介:摘要线粒体病(MD)是指由于线粒体DNA或核DNA突变导致的氧化磷酸化系统或丙酮酸脱氢酶复合物功能障碍而出现的能量代谢障碍性疾病,可发生于从新生儿期到成人期的任何年龄,并常以综合征发病。新生儿期主要临床表现包括早产、宫内生长受限、肌张力低下、呼吸困难、惊厥、喂养困难、高乳酸血症等,缺乏特异性。新生儿期发病的综合征包括Leigh综合征、线粒体脑肌病-乳酸酸中毒-卒中样发作综合征、Alpers综合征、儿童肌脑肝病谱系障碍、Barth综合征及Pearson综合征等。目前MD需依赖临床症状、生化检测、神经影像学、组织学检测和基因检测等技术进行诊断,其治疗尚缺乏特效药物,探索新的治疗途径,如基因治疗和外源性线粒体移植,是未来研究的方向。
简介:近期本刊专家讲坛,想重点谈线粒体与糖尿病的相关问题。浅意思是因在糖尿病分型中,涉猎“线粒体基因突变糖尿病”,以及“伴糖尿病的遗传综合征”。介绍一下近来的进展,自1959年Emster等首次报导伴糖尿病的代谢亢进性线粒体综合征以来,1995年Gerbitz等报导目前伴糖尿病的线粒体遗传综合征已有60余种;更从线粒体的数量上、功能上、遗传特点上,直到线粒体在人的生存与衰老,健康与疾病等方面,远远超越与糖尿病的关系,更从大概念上了解线粒体及线粒体病。其实近几年学术上也在突出对少见病的认识!
简介:摘要线粒体一直被认为是细胞能量生产和代谢工厂,正常的线粒体功能是维持器官的正常功能和细胞稳定的重要因素之一,对于需要高能量代谢的骨骼肌和心肌尤为重要。线粒体相关疾病的形成及其分子生物学诊断需要临床和实验室的检测。线粒体疾病的基因双重性,多器官系统特征以及广泛的可识别表型是目前临床诊断所面临的挑战。为了克服这些临床诊断障碍,实验室对线粒体多方面的评价可以提供相对充足的证据,包括血液学,组织化学分析手段,神经影像分析,刺激实验检测,组织和细胞的酶学分析以及DNA检测(MancusoM.,2009)。本文就线粒体的功能性评价方法作以下综述,为临床线粒体相关疾病的诊断提供可行的方法学手段。