细胞凋亡与线粒体通透性转变孔的研究进展

线粒体通透性转变孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)位于线粒体内外膜之间,由多个蛋白质组成,与细胞凋亡密切相关.在多种凋亡信号如促凋亡蛋白Bax、Bad、Bid和Ca2 、活性氧类等的作用下开放,使线粒体通透性发生转变,线粒体肿胀,线粒体跨膜电位降低,线粒体呼吸链受损,ATP合成受抑制,线粒体释放凋亡诱导因子及细胞色素C,通过不同信号转导途径,激活Caspase级联反应或其他凋亡相关蛋白,使DNA断裂,产生凋亡小体,细胞凋亡.Bcl-2、Bcl-xL、环孢菌素A、米酵菌酸等则可通过不同途径对抗凋亡.通过对MPTP开放机制以及对线粒体膜钾通道和解偶联蛋白调控的研究,可能会为细胞保护提供重要依据.     

腺嘌呤核苷酸转位酶与细胞凋亡

腺嘌呤核苷酸转位酶（adenine nucleotide translocase,ANT）是位于线粒体内膜上的一类转运蛋白,既能将细胞的产能和耗能过程耦联起来,也与线粒体膜通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore MPTP）密切相关,MPTP是位于线粒体内外膜之间的多蛋白组成的高导离子通道,它的开放可诱导细胞凋亡。所以ANT是一种能量转运和凋亡诱导的双重功能蛋白。本文主要就其与细胞凋亡的关系做一综述。     

丹参酮ⅡA预处理对心肌缺血再灌注损伤保护作用的研究

目的:观察丹参酮ⅡA(TanⅡA)预处理对心肌缺血再灌注损伤后线粒体通透性的影响。方法:使用SD大鼠,在TanⅡA预处理5d后进行心肌缺血/再灌注损伤造模并检测心肌梗死面积、肌钙蛋白表达,使用酶联免疫吸附法观察线粒体通透性转换孔(MPTP)开放性以及细胞色素C释放情况。结果:TanⅡA预处理能够减轻心肌梗死面积、减少肌钙蛋白表达;抑制MPTP开放以及细胞色素C释放。结论:TanⅡA预处理能够通过抑制MPTP、减少心肌细胞凋亡发挥心肌保护作用。     

白藜芦醇促进Ca2+介导的线粒体Ca2+转运发生

目的为探讨白藜芦醇(Tesveratrol,Res)诱导细胞凋亡过程中线粒体的作用,Res对线粒体通透性的影响,研究了Res对线粒体通透性转变孔道及Ca2+诱导的线粒体内Ca2+释放(CICR)发生的影响.方法提取大鼠肝线粒体.通过紫外分光光度仪检测Res作用下线粒体的膨胀,借此测定线粒体PTP的开放状态;采用双波长双光束紫外分光光度仪检测Res作用下测试体系内Ca2+浓度的变化引起的D(λ)值的变化,以反映线粒体Ca2+的转运情况(即CICR).结果Res能促进Ca2+诱导的鼠肝线粒体PTP开放;并且Res可以加速Ca2+介导的线粒体Ca2+的转运(CICR);而Ca2+通道抑制剂trifluoperazine和钌红(RR)能分别部分或完全抑制Res的这种促进作用.结论Res能促进Ca2+诱导的鼠肝线粒体CICR过程.并且Res对PTP的作用依赖于Res对线粒体CICR的影响,Res促进线粒体膜的通透性可能是Res诱导细胞凋亡的一种途径.     

白藜芦醇促进Ca2+介导的线粒体Ca2+转运发生

目的为探讨白藜芦醇（Tesveratrol，Res）诱导细胞凋亡过程中线粒体的作用，Res对线粒体通透性的影响。研究了Res对线粒体通透性转变孔道及Ca^2＋诱导的线粒体内Ca^2＋释放（CICR）发生的影响。方法提取大鼠肝线粒体。通过紫外分光光度仪检测Res作用下线粒体的膨胀，借此测定线粒体PTP的开放状态；采用双波长双光束紫外分光光度仪检测Res作用下测试体系内Ca^2＋浓度的变化引起的D（λ）值的变化，以反映线粒体Ca^2＋的转运情况（即CICR）。结果Res能促进Ca^2＋诱导的鼠肝线粒体PTP开放；并且Res可以加速Ca^2＋介导的线粒体Ca^2＋的转运（CICR）：而Ca^2＋通道抑制剂tdfluoperazine和钌红（RR）能分别部分或完全抑制Res的这种促进作用。结论Res能促进Ca^2＋诱导的鼠肝线粒体CICR过程。并且Res对PTP的作用依赖于Res对线粒体CICR的影响，Res促进线粒体膜的通透性可能是Res诱导细胞凋亡的一种途径。     

线粒体通透性转换孔在慢性心力衰竭中的作用及n-3PUFA的保护机制

目的 观察线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeablity transition pore, MPTP)在慢性心力衰竭模型中的作用,并初步探讨n-3PUFA的干预作用及其可能机制。方法 采用阿霉素腹腔注射Wistar大鼠建立心力衰竭模型。正常对照组10只,青年和老年心力衰竭组各20只(安慰剂组和n-3PUFA组各10只)。进行超声心动图心功能检测和心肌病理组织学检查;ELISA法检测各组大鼠血清中BNP的表达;提取心肌线粒体,检测膜电位和MPTP孔活性;TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数;免疫组化法检测各组大鼠左心室心肌细胞Cleaved-Caspase3的表达。结果 n-3PUFA治疗组与安慰剂组相比,各项心功能指标均明显改善,LVEDD和LVESD明显降低,LVEF及LVFS明显升高(P<0.05),而且心肌损害明显减轻,血清BNP明显降低(P<0.05)。心力衰竭组与对照组相比,心肌线粒体膜电位降低,MPTP孔活性增加,通透性增强,心肌细胞凋亡指数增加,心肌Cleaved-Caspase3蛋白表达升高(P<0.05)。n-3PUFA治疗组与安慰剂组相比,心肌线粒体膜电位增加,MPTP孔活性降低,通透性降低,心肌细胞凋亡指数降低,心肌Cleaved-Caspase3表达下调(P<0.05)。结论 n-3PUFA可能通过抑制心肌线粒体MPTP孔活性,抑制心肌细胞凋亡,有效改善年心力衰竭模型的心功能。     

一氧化氮对肝癌细胞线粒体膜通透性和胞浆中细胞色素C含量的影响

目的探讨一氧化氮(NO)对肝癌细胞线粒体膜通透性和胞浆中细胞色素C(cytC)含量的影响.方法用NO供体硝普钠(SNP)诱导SMMC-7721和HepG2肝癌细胞株凋亡,流式细胞术检测SMMC-7721和HepG2细胞凋亡率,MTT法观察肝癌细胞生长增殖情况,流式细胞术检测细胞线粒体跨膜电位变化,Western blot检测胞浆中cyt C含量的变化,同时应用线粒体膜通透性转变孔开放抑制剂CsA和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂BSO预处理细胞,并观察以上各指标的变化.结果 SNP能诱导人肝癌细胞SMMC-7721和HepG2凋亡,并可导致两株细胞线粒体跨膜电位下降,胞浆中cyt C含量增加,与SNP的作用时间成正比.CsA能够抑制SNP所致的肝癌细胞线粒体跨膜电位的下降及胞浆中cyt C含量的增加;而BSO则可促进线粒体跨膜电位下降,cyt C从线粒体释放到胞浆.结论 NO可能通过下调线粒体跨膜电位、开放线粒体膜通透性转变孔并释放线粒体cyt C,来诱导SMMC-7721和HepG2细胞凋亡.     

Drp1蛋白调节线粒体分裂机制及其在疾病过程中的作用

近年来研究表明在细胞凋亡过程中，线粒体形态发生了明显变化。这种变化主要包括线粒体的片段化，而线粒体的片段化又会引起线粒体外膜高通透性进而引发许多凋亡因子的释放，比如细胞色素C(cytC)。Drp-1作为一个关键的线粒体分裂相关蛋白，参与调节凋亡过程中线粒体形态的变化。在许多研究模型中，表明抑制Drp-1可以明显的改善线粒体片段化，从而延缓细胞凋亡过程。本文将依据最新的研究文献对Drp-1怎样调节线粒体分裂过程以及其在相关疾病模型中的作用进行综述。     

腺嘌呤核苷酸转移酶与凋亡的研究进展

线粒体是机体的能量工厂,机体所需 ATP 的 95%由线粒体内氧化磷酸化作用而产生;而线粒体膜通透性转换是调控细胞凋亡的关键步骤和限速步骤.腺嘌呤核苷酸转移酶(adenine nucleotide translocase,ANT)作为细胞线粒体上含量最丰富的能量转运载体蛋白,既是将细胞的产能和耗能过程耦联起来的主要载体,也是组成线粒体膜通透性转换孔复合物(mitochondrial permeability transition pore complex,mtPTPC)的关键组分,参与调节线粒体膜通透性转换孔的开放,与细胞凋亡紧密相关.     

线粒体与细胞凋亡关系的研究

线粒体与细胞凋亡有着密切的关系。细胞凋亡过程中线粒体释放膜间隙中与凋亡相关的活性物质（促凋亡蛋白）。如细胞色素C、AIF、Smac／DIABLO等，线粒体上PT孔道的开放，削弱了线粒体膜两侧的质子梯度，导致ATP合成下降；释放的活性物质激活Caspase，引起细胞凋亡。     

线粒体通透性转换孔的研究现状

线粒体是细胞生命活动的控制中心,它不仅是呼吸链和氧化磷酸化的中心,而且是细胞凋亡的控制中心.自从1976年Hunter首先阐述线粒体通透性转换孔（MPTP）以来,由于其在线粒体和细胞存活和死亡中的重要作用而备受广大学者关注,成为目前研究热点,现将MPq甲研究进展综述如下.     

线粒体在细胞凋亡中的作用

细胞凋亡是一种由基因调控的高度保守的细胞主动死亡过程,在多细胞有机体的生长发育、维持组织同源性等过程起重要作用,已成为近年来研究热点之一。近年来研究表明线粒体与细胞凋亡有着密切的关系。细胞凋亡过程中线粒体上PT孔道开放,释放膜间隙中与凋亡相关的活性物质即各种促凋亡蛋白,如细胞色素C、AIF、Smac/DIABLO等,线粒体上PT孔道的开放,削弱了线粒体膜两侧的质子梯度,导致ATP合成下降;释放的活性物质激活Caspase,引起细胞凋亡。     

心血管病新的治疗靶点——线粒体通透转运孔开放

线粒体在合成ATP及调节细胞死亡方面起了重要作用。氧化应激、钙超载及增高的磷酸水平诱导了线粒体膜通透性转运孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)异常开放。MPTP异常开放导致线粒体氧化磷酸化脱偶联,ATP水解,最终导致细胞死亡。在缺血-再灌注损伤和心力衰竭等病理条件下均有MPTP的异常高水平开放。因此,通过药物干预抑制MPTP开放已成为心血管病新的治疗靶点。     

线粒体跨膜电位和细胞凋亡相关性的研究

线粒体跨膜电位的降低是细胞凋亡早期的不可逆事件。线粒体膜内外的电势差降低,可引起线粒体膜内外一系列的生化改变,如诱导细胞色素C释放,活化caspase蛋白酶家族,呼吸链与氧化磷酸化失耦联,三磷酸腺苷合成停止;线粒体膜通透性改变;凋亡诱导因子(AIF)的释放等,引起细胞凋亡的级联反应,最终导致细胞凋亡。本文就线粒体跨膜电位的形成,其在细胞凋亡时的变化及其机制进行综述。     

补骨合剂对全反式维甲酸诱导的骨髓基质细胞凋亡的保护作用

目的:应用体外培养骨髓基质细胞,在细胞和分子水平观察补骨合剂对细胞凋亡的影响,探讨补骨合剂治疗骨质疏松症的机制.方法:分离SD大鼠骨髓基质细胞,通过形态学方法和流式细胞术检测凋亡细胞周期和线粒体膜电位改变以及Bcl 2、Bax蛋白基因表达,对补骨合剂在细胞凋亡过程中的作用进行评价.结果:补骨合剂的早期应用可以使阻滞于G0/G1期的细胞减少,进入S期进行DNA合成的细胞增多;诱导凋亡的细胞在补骨合剂组Bcl 2表达明显高于全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)诱导组,而Bax表达明显低于ATRA诱导组,且补骨合剂组线粒体的膜电位下降均显著低于ATRA诱导组.结论:补骨合剂治疗骨质疏松症的机制是补骨合剂的早期应用可以使ATRA诱导的凋亡细胞减少,从而促进细胞有丝分裂,抑制细胞凋亡;对骨髓基质细胞线粒体膜上的Bcl-2具有保护作用,同时通过阻止Bax从胞浆中移至线粒体膜上而使Bcl-2在与Bax形成的同源二聚体中占据优势来阻止线粒体膜上的通透性转换孔道开放,从而阻止线粒体释放凋亡诱导因子造成的线粒体膜电位改变和生物合成的破坏,达到抑制凋亡的目的.     

线粒体在肝细胞凋亡中的作用及中药对其保护作用

肝细胞凋亡在肝纤维化中有着非常重要的作用,而许多促细胞凋亡信号作用于线粒体,能够改变线粒体通透性,继而导致其蛋白释放入胞质,由此构成线粒体介导的凋亡途径。中药及其有效成分能够从抗氧化、稳定线粒体膜流动性、抑制线粒体膜通透性转变及维持线粒体膜电位稳定等方面发挥线粒体保护作用,从而减少肝细胞的凋亡而发挥抗肝纤维化的作用。现就肝细胞凋亡的线粒体途径及中药保护进行综述。     

镉对人肝细胞WRL-68离体线粒体结构及功能的影响

目的 研究氯化镉(CdCl2)对离体肝细胞线粒体结构及功能的影响.方法 从培养肝细胞(WRL-68)中提取线粒体,各组分别用0、1、5、10靘oL/L CdCl2进行处理.采用分光光度法检测线粒体膜通透性转运孔(MPTP)的开放程度;电镜下观察线粒体的形态改变;罗丹明123检测线粒体膜电位(MMP)的变化;测定线粒体内ATP酶LDH、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及丙二醛(MDA)的含量.结果 随着CdCl2浓度的增加MPTP开放程度增加,并且MPTP的开放可被环孢霉素A(CsA)所抑制;电镜观察发现,线粒体经CdCl2处理后出现不同程度的肿胀变形;CdCl:诱导MMP显著降低;同时引起SOD、GSH-Px、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶LDH活性趋于下降,5、10靘oL/L CdCl2显著下调了各种酶的活性(P＜0.05);CdCl2处理组MDA含量升高,10靘oL/L CdCl2处理组与对照组比较有统计学意义(P＜0.05).结论 CdCl2能引起离体肝细胞线粒体结构的破坏,并致MPTP开放、MMP下降、线粒体酶活性的改变等与细胞凋亡相关过程的发生.     

非酒精性脂肪性肝病大鼠肝细胞凋亡与线粒体膜通透性转换孔开放的实验研究

通过研究肝细胞凋亡及线粒体膜通透性转换孔（MPTP）开放在大鼠非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）形成中的作用,探讨NAFLD的发病机理。方法 30只雄性SD大鼠随机分为正常对照组和高脂饲料4、8、12周组;HE染色观察肝组织光镜下的病理改变;电镜观察肝细胞超微结构变化;流式细胞仪检测肝细胞凋亡;紫外分光光度计检测MPTP开放程度;免疫组织化学法检查Bcl-2、Bax在肝组织中表达情况。结果 HE染色结果显示,高脂组肝脏在4周时出现脂肪变,8周出现轻度脂肪肝,12周出现中、重度脂肪肝;电镜下观察高脂组肝细胞线粒体肿胀,嵴变短、减少甚至消失;与正常对照组比较,高脂4~12周组肝细胞凋亡指数增加;紫外分光光度计检测显示高脂组随着造模时间延长,MPTP开放增加;免疫组化显示Bcl-2在4、8、12周高脂组表达,但组间比较阳性细胞数增加不明显;Bax在高脂组随造模时间延长阳性细胞数增加;随着脂肪肝的进展,Bcl-2/ Bax比率进行性下降。结论 NAFLD大鼠模型中存在肝细胞凋亡,线粒体损伤与肝细胞凋亡密切相关,MPTP开放是NAFLD大鼠重要线粒体损伤机制,而Bcl-2/Bax比率异常是MPTP开放的分子基础。     

线粒体膜通透性转换孔与细胞凋亡

众多研究表明 ,线粒体功能改变与细胞凋亡密切相关 ,包括释放促凋亡因子、活性氧过度生成、能量产生障碍、胞浆内钙失衡等。近年来的研究表明 ,线粒体膜通透性转换 (mitochondri alpermeabilitytransition ,MPT)的发生在细胞凋亡中的作用非常关键[1 ,2 ] 。1　线粒体通透性转换     

Research progress of structure and function of mitochondriai permeability transition pore

线粒体膜通透性变化在细胞凋亡或坏死中具有重要作用,线粒体膜通透性转换孔可影响线粒体膜通透性变化.目前对线粒体膜通透性转换孔的分子结构和功能尚不明确.文章对腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)、电压依赖性阴离子通道(VDAC)、亲环蛋白D( Cyp D)、磷酸盐载体(PiC)、Bcl-2蛋白家族等可能参与线粒体膜通透性转换孔结构组成或功能调节的分子研究进展进行综述.