低氧调节大鼠骨骼肌线粒体呼吸链复合体非协同性表达

目的观察慢性低氧时大鼠线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ蛋白表达变化并讨论其病理生理学意义。方法成年雄性Wistar大鼠随机分为慢性低氧(4500m,30d)组和对照组,取双侧腓肠肌,分离线粒体,用Clark氧电极法检测线粒体Ⅲ态呼吸(state3,ST3)、Ⅳ态呼吸(state4,ST4)和呼吸控制率(respiratory control ratio,RCR),用Western blot检测线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ蛋白的表达。结果慢性低氧组大鼠腓肠肌线粒体ST3和RCR显著低于对照组(P<0.05)。慢性低氧组大鼠腓肠肌线粒体复合体Ⅰ30×103亚基、复合体Ⅱ70×103亚基、复合体Ⅴα亚基蛋白表达量显著低对照组(P<0.05)。2组线粒体ST4和复合体Ⅲ核心亚基2蛋白表达无显著性差异(P>0.05)。结论低氧可调节大鼠骨骼机线粒体复合体蛋白非协同性表达,导致线粒体氧化磷酸化功能下降。     

淫羊藿、枸杞子对老年大鼠线粒体DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体和ATP合成的影响

目的:研究淫羊藿、枸杞子对老年大鼠线粒体DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体及ATP合成的影响.方法:Wistar系雄性大鼠,幼年大鼠(1月龄)、青年大鼠(4月龄)每组均为12只;老年大鼠(22月龄,31只),随机分为对照组(10只)、淫羊藿组(10只)和枸杞子组(11只).用聚合酶链反应(PCR)、酶动力学和生物发光技术进行检测.结果:淫羊藿、枸杞子可减少老年大鼠心、脑、骨骼肌组织线粒体DNA缺失,提高心、脑线粒体三磷酸腺苷(ATP)的合成和心、骨骼肌线粒体呼吸链复合酶Ⅳ活力及脑线粒体呼吸链复合酶Ⅰ活力;淫羊藿还可提高脑线粒体呼吸链复合酶Ⅳ活力和骨骼肌线粒体ATP的合成.结论:淫羊藿、枸杞子对老年大鼠线粒体DNA的氧化损伤有保护作用.     

左旋多巴对帕金森病动物模型抗氧化能力的影响

目的观察左旋多巴对帕金森病(PD)模型大鼠的黑质抗氧化系统和线粒体呼吸链功能的影响,并探讨其作用机理.方法应用6-OHDA制作PD大鼠模型.将16只成功PD模型大鼠分为两组(每组8只):模型组和左旋多巴(L-dopa)组,另设正常对照组(8只),各组分别给予相应处理,共45d,给药前后分别进行行为学测试,给药后测定黑质区谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ水平.结果 (1)L-dopa可使大鼠旋转行为明显改善(P<0.001).(2)L-dopa可降低GSH-Px活性(6.83±0.33),升高ROS、MDA水平(68.44±2.34,2.49±0.25)(与模型组比较P均<0.05).(3)L-dopa组呼吸链酶复合体I明显低于模型组(P<0.05).结论 L-dopa能有效改善旋转行为,但可加重黑质区氧化应激损伤,抑制线粒体呼吸链酶活性,提示长期应用L-dopa制剂有可能加重DA能神经元的进行性缺失.     

原发性线粒体肌病与脑肌病

本文报道了21例原发性线粒体肌病和线粒体脑肌病。临床表现可分为三种类型:以四肢骨骼肌受侵为主共18例,以眼外肌受侵为主共2例,为不完全型KSS(Kearns-Sayre Syndrome);以卒中样发作伴高乳酸血症为特征的1例,称为MELAS(mitochondrial encephalomyopathy withlactic acidemia and stroke-like episodes)。21例均进行肌组织活检,光镜及电镜观察。其中13例经生化方法测定线粒体呼吸速度和线粒体呼吸链酶复合体的活性。最后,对本组疾病的诊断、鉴别诊断和治疗进行了讨论。     

线粒体呼吸链复合物Ⅰ缺陷与海洛因海绵状白质脑病的关系

目的探讨线粒体呼吸链复合物Ⅰ缺陷与海洛因海绵状白质脑病的关系。方法采用酶联免疫分析方法,应用双抗体夹心,即线粒体呼吸链复合物Ⅰ抗体-线粒体呼吸链复合物Ⅰ抗原-酶标抗体复合物,加底物TMB显色,用酶标仪在450 nm波长下测定吸光度。采用上述方法分别测定36例急性期海洛因海绵状白质脑病患者与36例正常对照者外周血白细胞线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性的吸光度,并比对标准曲线,计算样品中人线粒体呼吸链复合物I浓度。结果正常对照组和病患组线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性测定结果分别为5.6±2.4、4.2±2.1 U/ml,两组间有显著差异(t=2.634,P<0.05)。结论急性期海洛因海绵状白质脑病患者线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性降低,存在线粒体功能缺陷。推测脑白质的广泛脱髓鞘与能量代谢障碍有关,线粒体功能障碍在海洛因海绵状白质脑病发病过程中可能起到重要作用。     

失血性休克大鼠心肌和肠上皮细胞ND1、ND2、mtTFA基因表达的变化

目的探讨失血性休克后线粒体呼吸链复合体Ⅰ亚单位ND1、ND2及其调控因子-mtTFA在大鼠心肌和肠上皮细胞内基因转录物水平改变规律.方法通过采用大鼠失血性休克模型,提取心肌和肠上皮细胞总RNA,行RT-PCR扩增呼吸链复合体Ⅰ亚单位ND1、ND2基因及mtTFA基因并对其基因转录物水平进行了检测.结果大鼠失血性休克后1～2 h,心肌细胞ND1基因的转录水平与正常对照组比较均显著升高;而肠上皮细胞ND1基因的转录水平较正常对照组显著下降,但两种细胞ND2基因的转录水平在失血性休克后的变化趋势基本一致.两种细胞mtTFA基因的转录水平在失血性休克1～2 h后的转录水平则较正常对照组显著下降.结论在缺血缺氧性损害中,心肌和肠上皮细胞内线粒体ND1亚单位基因转录物水平的改变可能具有组织差异性.     

线粒体功能学研究常用实验方法

线粒体作为细胞病变或损伤时最敏感的指标之一,对其功能的研究是分子细胞病理学检查的重要内容。目前研究线粒体功能的方法主要有线粒体耗氧量、线粒体呼吸链复合体活性、线粒体膜电位、细胞内ATP水平、线粒体膜离子通道的开放状态、活性氧类的变化、免疫蛋白印迹以及线粒体DNA拷贝数检测等。该文就线粒体功能学研究常用实验方法进行综述。     

还原型谷胱甘肽对帕金森病大鼠氧化应激水平的影响

目的观察还原型谷胱甘肽(GSH)对帕金森病(PD)大鼠模型黑质抗氧化水平和线粒体呼吸链功能的影响.方法应用6-羟基多巴胺(6-OHDA)立体定向注射制作PD大鼠模型.将24只大鼠随机分为3组(每组8只):模型组,治疗组,假手术组,分别给予相应处理45d,给药后测定各组大鼠黑质区谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ水平.结果 (1)GSH能使模型大鼠黑质区GSH-Px活性增强,MDA和活性氧水平降低(11.30±0.49,1.26±0.15,42.25±2.88).(2)GSH能增强黑质呼吸链酶复合体I活性(2905.28±52.15).结论 GSH能减轻PD模型大鼠黑质区氧化应激损伤,并对线粒体呼吸链具有一定保护作用.     

左旋多巴对帕金森病动物模型抗氧化能力的影响

目的观察左旋多巴对帕金森病 (PD )模型大鼠的黑质抗氧化系统和线粒体呼吸链功能的影响 ,并探讨其作用机理。方法应用 6 OHDA制作PD大鼠模型。将 16只成功PD模型大鼠分为两组 (每组 8只 ) :模型组和左旋多巴 (L dopa)组 ,另设正常对照组 ( 8只 ) ,各组分别给予相应处理 ,共 45d ,给药前后分别进行行为学测试 ,给药后测定黑质区谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH Px)、丙二醛 (MDA)、活性氧 (ROS)及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ水平。结果 ( 1)L dopa可使大鼠旋转行为明显改善 (P <0 .0 0 1)。 ( 2 )L dopa可降低GSH Px活性 ( 6.83± 0 .3 3 ) ,升高ROS、MDA水平 ( 68.44± 2 .3 4,2 .49± 0 .2 5 ) (与模型组比较P均 <0 .0 5 )。 ( 3 )L dopa组呼吸链酶复合体I明显低于模型组 ( P <0 .0 5 )。结论L dopa能有效改善旋转行为 ,但可加重黑质区氧化应激损伤 ,抑制线粒体呼吸链酶活性 ,提示长期应用L dopa制剂有可能加重DA能神经元的进行性缺失。     

还原型谷胱甘肽对帕金森病大鼠氧化应激水平的影响

目的观察还原型谷胱甘肽 (GSH )对帕金森病 (PD)大鼠模型黑质抗氧化水平和线粒体呼吸链功能的影响。方法应用 6 羟基多巴胺 ( 6 OHDA)立体定向注射制作PD大鼠模型。将 2 4只大鼠随机分为 3组 (每组 8只 ) :模型组 ,治疗组 ,假手术组 ,分别给予相应处理 45d ,给药后测定各组大鼠黑质区谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH Px)、丙二醛 (MDA)、活性氧 (ROS)及线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ水平。结果 ( 1)GSH能使模型大鼠黑质区GSH Px活性增强 ,MDA和活性氧水平降低 ( 11.3 0± 0 .49,1.2 6± 0 .15 ,42 .2 5± 2 .88)。 ( 2 )GSH能增强黑质呼吸链酶复合体I活性 ( 2 90 5 .2 8± 5 2 .15 )。结论GSH能减轻PD模型大鼠黑质区氧化应激损伤 ,并对线粒体呼吸链具有一定保护作用。     

腺苷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注后线粒体活性氧含量及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和脑组织总抗氧化能力的影响

目的观察腺苷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注后线粒体活性氧(ROS)含量及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和脑组织总抗氧化能力(TAC)的影响。方法将18只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组和腺苷预处理组,每组6只。造模前3 d腺苷预处理组大鼠腹腔注射腺苷注射液(1.5 mg·kg~(-1)),每日1次;假手术组和缺血再灌注组大鼠在相同时间点腹腔注射2 m L生理盐水。缺血再灌注组和腺苷预处理组大鼠采用改良线栓法制作大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,假手术组大鼠术中只分离血管,不插入线栓。血流阻断2 h后将线栓拔出,形成再灌注。造模后24 h采用化学荧光法检测3组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性和TAC。结果缺血再灌注组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平显著高于假手术组(t=5.122,P=0.000),腺苷预处理组大鼠缺血区脑组织线粒体中ROS水平显著低于缺血再灌注组(t=4.107,P=0.001)。缺血再灌注组大鼠缺血区脑组织线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性显著低于假手术组(t=3.632、3.472,P=0.002、0.003),腺苷预处理组大鼠缺血区脑组织线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性显著高于缺血再灌注组(t=2.623、2.193,P=0.019、0.045)。3组大鼠缺血区脑组织TAC比较差异均无统计学意义(F=1.755,P=0.207)。结论腺苷预处理可通过保护线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ活性而减少MCAO大鼠脑缺血再灌注后线粒体ROS的生成。     

复方红景天制剂对大鼠+10Gz暴露后心肌线粒体ATP酶和呼吸酶链复合物活性的影响

目的研究复方红景天制剂对大鼠+10Gz(高正加速度)暴露后心肌线粒体三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)酶和呼吸酶链复合物活性的影响。方法 60只雄性健康SD大鼠随机分为5组,即对照组,+10 Gz组,复方红景天制剂低、中、高剂量组,每组12只。复方低剂量组、复方中剂量组和复方高剂量组大鼠分别按0.75 g/kg、1.5 g/kg和3.0g/kg给予复方红景天中药制剂,其余2组动物每天给等量的生理盐水。各组均灌胃给药14天,第15天进行+10 Gz离心机暴露,观察各组动物心肌线粒体ATP酶和呼吸酶链复合物活性的变化。结果与对照组相比,+10 Gz组大鼠线粒体Na+-K+-ATP酶活性以及呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ活性均明显降低(P<0.01或P<0.05)。复方红景天制剂预处理大鼠ATP酶和呼吸链酶复合物活性均升高,复方红景天制剂高剂量组大鼠心肌线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶和呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ的活性均明显高于+10 Gz组(P<0.01或P<0.05)。结论复方红景天制剂对+10Gz暴露后大鼠心肌线粒体损伤有明显的保护作用。     

失血性休克大鼠心肌细胞线粒体ND1、ND2亚基编码基因改变的研究

目的探讨失血性休克大鼠心肌细胞线粒体呼吸链复合体Ⅰ亚单位ND1、ND2编码基因改变.方法通过建立失血性休克大鼠模型,提取心肌细胞线粒体DNA,经PCR扩增呼吸链复合体Ⅰ亚单位ND1、ND2基因后测序检测其序列组成改变.结果测序结果显示,失血性休克大鼠心肌细胞线粒体的ND1和ND2基因碱基序列无缺失、突变等改变;本实验中使用的Wistar大鼠ND1、ND2基因可能与NCBI提供的基因序列存在多个位点的单核苷酸多态性现象.结论心肌细胞ND1、ND2基因在失血性休克引起的缺血缺氧性损害中较为稳定.     

重度肥胖病人的淋巴细胞线粒体呼吸链中复合酶体的变化

目的：研究重度肥胖病人淋巴细胞线粒体呼吸链的功能。方法：测定５９例重度肥胖女性（肥胖组，体重指数为４９．６±１．７，年龄为４１．１±１．１岁）与６０例正常体重女性（对照组，体重指数为２２．５±０．６，年龄为４４．１±１．６岁）的淋巴细胞线粒体呼吸链中第三对复合酶体－辅酶Ｑ细胞色素ｃ氧化还原酶（ＣⅢ）的活性及酶动力学分析。结果：肥胖组ＣⅢ的活性显著高于对照组（Ｐ＜０．０１），以Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｏｎ酶动力学方法分折，肥胖组ＣⅢ的最大反应速率（Ｖｍａｘ）及米氏常数（Ｋｍ）均显著高于对照组（Ｐ＜０．０１）。结论：肥胖病人淋巴细胞线粒体呼吸链中电子流量增加伴复合酶体的效率下降，可能导致线粒体中自由基产生的增加．各种疾病的发病率增加。     

还原型谷胱甘肽合用粉防己碱对帕金森病大鼠脑线粒体酶复合体I及活性氧的影响

目的 观察还原型谷胱甘肽(GSH)合用粉防己碱(Tet)对帕金森病(PD)大鼠氧化应激水平的影响并探讨其作用机制.方法 应用6-羟基多巴立体定向注射制作PD大鼠模型,将成功大鼠模型随机分为模型组、GSH组、GSH Tet组、左旋多巴组,另设正常对照组,给药50d后测定鼠脑黑质线粒体酶复合体I活性及纹状体活性氧(ROS)含量.结果 GSH Tet对PD大鼠黑质线粒体酶复合体I有保护作用,GSH Tet能明显降低PD大鼠纹状体活性氧(ROS)水平.结论 GSH Tet能减轻PD大鼠黑质及纹状体氧化应激损伤,并对线粒体呼吸链有一定保护作用.     

二至丸对D-半乳糖诱导衰老模型大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量的影响

目的 观察二至丸对D-半乳糖致衰老模型大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量的影响,探讨二至丸抗氧化的作用机制.方法 采用D-半乳糖诱导衰老模型大鼠,测定大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量.结果 二至丸各治疗组较模型对照组大鼠脑组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ含量显著降低.结论 二至丸能够提高机体的抗氧化能力,可能与其能够降低体内活性氧含量有关,从而延缓机体的衰老进程.     

线粒体电子传递呼吸链及其生物学意义的研究进展

 线粒体为细胞的生命活动提供基本能量。其内膜上的呼吸链酶传递氢和电子到ATP酶复合体,用于合成能量及维持跨内膜氢离子梯度循环。细胞生存所需能量的95%由线粒体呼吸链提供,主要由位于线粒体内膜上的5个复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)组成的线粒体呼吸链酶完成,即NADPH-泛醌、琥珀酸-泛醌还原酶、泛醌-Cytc还原酶、细胞色素c氧化酶及ATP合成酶。本文对线粒体呼吸链Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/Ⅴ的分子结构、功能及生物学意义等进行了综述。     

新生猪缺氧缺血性脑损伤时心肌线粒体的损伤

目的 了解缺氧缺血后新生猪心肌线粒体内钙离子浓度和呼吸链复合物N——细胞色素C氧化酶(CCO)活性的动态变化,探讨缺氧缺血性脑损伤(HIBD)发生时心肌细胞和胞内线粒体的损伤情况。方法 结扎新生猪左颈总动脉并缺氧2h,制成缺氧缺血性脑损伤模型,并设对照组。于恢复给氧后Oh、24h、48h、72h测定心肌线粒体内Ca^2 浓度和呼吸链复合物Ⅳ活性。结果 ①心肌线粒体Ca^2 含量升高,线粒体钙超载,复氧后48h和72h Ca^2 浓度逐步回降;②心肌线粒体呼吸链复合物IV活性下降,复氧后48h和72h;其活性回升,但72h仍未完全恢复正常;③线粒体Ca^2 浓度与呼吸链复合物Ⅳ活性呈直线负相关。结论 新生猪缺氧缺血性脑损伤发生时心肌细胞线粒体和呼吸链均受到损伤,随着复氧时间的延长损伤逐步恢复。缺氧缺血后心肌线粒体钙超载可能是线粒体呼吸链复合物Ⅳ活性下降的原因之一。     

941方对衰老大鼠肝线粒体酶活性的影响

目的：通过检测衰老大鼠肝组织细胞线粒体呼吸链氧化功能。探讨大鼠衰老时肝组织细胞线粒体呼吸甸氧化功能的变化规律及941方延缓衰老的作用机制。方法：分别从4月龄（青年组）、24月龄（老龄组）和941方组大鼠的肝组织分离出线粒体,并用双缩脲法测定单位组织的线粒体蛋白,用Clark氧电极极谱法分别测定线粒体呼吸链3个氧化酶活性：NADH氧化酶（NADHOX）、琥珀酸氧化酶（SUCOX）和细胞色素氧化酶（CYTOX）。用差光谱法（联二亚硫酸钠还原减正铁氢化钾氧化的消化值）获得细胞色素a、b、c和c1含量（Cyta、Cytb、Cytc和Cytc1)。结果：与青年组大鼠比较,老年组大鼠的肝组织细胞线粒体含理有一定下和,百3个氧化酶活性却显增加,同时细胞色素含量尤其是Cytb和Cytc显升高,941方组大鼠肝组织细胞线粒体上述指标皆显高于青年组和老年组。结论：衰老大鼠肝组织线粒体酶活性与青年组有显不同,表明衰老过程中肝细胞通过某种反馈机制使残存完好的线粒体氧功能代偿性增强;９４１方使这种作用进一步增强。     

呼吸链酶活性与子痫前期的关系

目的探讨呼吸链酶活性改变与子痫前期的关系。方法采用酶组织化学方法对11例轻度子痫前期患者,8例重度子痫前期患者及9例正常妊娠孕妇的胎盘绒毛组织中呼吸链酶活性进行测定。结果重度子痫前期患者胎盘绒毛组织中细胞色素C氧化酶及腺苷三磷酸酶的活性比正常妊娠孕妇低(P＜0．05),辅酶I黄递酶、葡萄糖6磷酸酶、碱性磷酸酶的活性在三组间差异无统计学意义(P＞0．05)。结论呼吸链酶活性降低可能是子痫前期的发病机制之一。