硫化氢对线粒体损伤后氧化呼吸链影响的研究进展

探讨硫化氢对线粒体损伤后氧化呼吸链的影响。已有研究证实,硫化氢在线粒体损伤后有保护氧化呼吸链,稳定细胞色素C氧化酶活性及氧化磷酸化反应的作用,进而保证ATP的生成。通过对比国内相关研究,就硫化氢对线粒体损伤后氧化呼吸链的影响,归纳其作用机制,为今后硫化氢的进一步研究提供相关的理论基础。     

线粒体DNA氧化损伤与肿瘤发生

线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)是哺乳动物细胞内唯一的核外遗传物质。1981年Ander-son等首次在《Nature》上公布了人类mtDNA基因组的全部核苷酸序列,并绘制了详细的功能图谱。每个细胞内含有数个到上万个不等的线粒体,而每个线粒体内含有数个到数十个不等的mtDNA分子。研     

缺硒所致心肌线粒体膜氧化损伤的研究

Keshan disease (KD) is an endemic cardiomyopathy with membrane damage of the myocardial mitochondria. This paper reports the results of feeding guinea pigs with a forage obtained from KD endemic area. The selenium (Se) content and glutathione peroxidase activity in blood, tissues, mitochondria, microsome and supernatant of myocardium and liver cells of the experimental group were decreased. Additionally, the activity of glutathione-S-transferase was also decreased to some extent, instead of being increased in normal cases, and the content of lipid peroxide and hydroperoxide was increased. At the same time, cardiolipin in mitochondria, and the activity of cytochrome C oxidase (CCO, an enzyme binding with mitochondrial membrane) were also reduced accompanied with oxidative damage and disorder of function of the membrane. Anyhow, when exogenous cardiolipin was added in the purified endemic CCO solution, it was capable of restoring CCO activity significantly. The significance of Se deficiency and unbalanced diet in pathogenesis of Keshan disease is discussed.     

脊髓损伤后线粒体介导的活性氧对神经元的继发损伤研究现状

<正>脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一个复杂的病理生理过程,可分为原发性损伤和继发性损伤,前者往往是不可逆的,而后者是可逆的。在脊髓损伤中,神经组织和血管结构都会受损伤,许多潜在性的毒性物质会在激活后释放到受损的脊髓组织中,它们包括自由基、磷酸酶、脂质过氧化物酶和兴奋性氨基酸等。氧自由基可以对细胞的重要组成成分,如蛋白质、核酸、脂质进行氧化损伤,从而引起细胞功能障     

硫化氢对肠缺血再灌注损伤大鼠回肠上皮细胞凋亡的影响

目的:探讨硫化氢(H2S)对大鼠缺血再灌注(I/R)损伤回肠上皮细胞线粒体形态和功能及凋亡的影响。方法:24只雄性Wistar大鼠随机分为假手术(sham)组、I/R组和I/R+NaHS组。建立大鼠肠I/R损伤模型。在灌注前10min时经I/R+NaHS组大鼠尾静脉注入100μmol/kgNaHS后按1mg·kg-1·h-1输注直到再灌注2h,实验结束后取回肠标本测定回肠上皮细胞形态和呼吸功能指标。敏感硫电极法测定血浆H2S含量。RT-PCR检测回肠组织Bcl-2和BaxmRNA表达,Westernblot检测总caspase-3、活化型caspase-3、细胞色素C(CytC)、Bcl-2和Bax蛋白表达。结果:I/R组线粒体的面积、体积密度、最大直径、最小直径、等效直径以及活化型caspase-3、CytC和Bax表达均显著大于I/R+NaHS和sham组(P<0.01)。I/R组线粒体数量、周长、比表面、面积密度和粒子数密度、血浆H2S、R3、R4、RCR、P/O和Bcl-2表达均显著小于I/R+NaHS和sham组(P<0.01)。结论:硫化氢下调活化型caspase-3、CytC和Bax的蛋白水平,上调Bcl-2表达,对I/R损伤大鼠回肠上皮细胞线粒体形态和功能均有保护作用。     

再灌注损伤心肌线粒体钙代谢与呼吸功能关系的研究

观察离体缺氧-再灌注兔心肌线粒体钙含量、钙摄取率和不同底物的呼吸耗氧量的变化。结果表明:缺氧组心肌线粒体钙含量轻度增加(3.37±0.25nmol/mg pr,P<0.05),钙摄取率无显著变化,以琥珀酸为底物的呼吸耗氧量代偿性增高(226.0±28.7natoms/min/mg Pr,P<0.05),以谷氨酸加苹果酸为底物时变化不显著;再灌注组心肌线粒体钙含量显著增高(6.10±1.12nmol/mgt pr,P<0.01);钙摄取率和以谷氨酸加苹果酸为底物的呼吸耗氧量显著降低(P<0.01),且与线粒体钙含量呈显著负相关(r=-0.73,P<0.001),提示线粒体钙超载在再灌注损伤线粒体功能损害中起重要作用。     

线粒体DNA表达与损伤修复

高等动物线粒体DNA（mtDNA)分为编码区和非编码区，编码区共37个基因，非编码区控制mtDNA的复制和转录mtRNA比核DNA突变率高，mtDNA以D-环形式进行复制，转录兼有细菌，噬菌体和真核基因转录的很多典型特征，线粒体蛋白质合成系统和细胞质系统对专一的抑制剂的敏感性不一样，mtDNA中碱基切除修复（BER）最为普遍，并辅助以其他方式修复多种损伤，线粒体缺乏核苷切除修复机制。     

线粒体DNA损伤与修复

线粒体DNA损伤与修复     

内毒素对大鼠脑线粒体的损伤及与氧自由基的关系

本文观察了在较低剂量(2mg/kg)E.Coli内毒素纯制剂腹腔注射后,大鼠脑组织线粒体的过氧化脂质和与氧自由基代谢及线粒体完整性密切相关的酶的活性变化。结果表明,在内毒素注射后14小时鼠脑线粒体LPO较对照组升高21%(P<0.01),SOD、GSH-Px、SDH活性均明显下降,分别较对照组低18%、30%、22.3%(均P<0.01)。24小时开始恢复,即LPO下降,其它酶学指标回升。48小时各项指标均基本回到对照组水平。电镜观察证实内毒素注射后14小时脑组织线粒体肿胀。上述结果提示:这种剂量的内毒素造成了脑组织的可逆性损害。自由基清除能力降低,膜脂质过氧化作用增强是引起大鼠脑线粒体损害的重要原因。     

线粒体DNA表达与损伤修复

高等动物线粒体 DNA(m t DNA)分为编码区和非编码区。编码区共 37个基因 ;非编码区控制 m t DNA的复制和转录。m t DNA比核 DNA突变率高。m t DNA以 D-环形式进行复制 ,转录兼有细菌、噬菌体和真核基因转录的很多典型特征。线粒体蛋白质合成系统和细胞质系统对专一的抑制剂的敏感性不一样。 mt DNA中碱基切除修复 (BER)最为普遍 ,并辅以其他方式修复多种损伤。线粒体缺乏核苷切除修复机制     

外源性硫化氢减轻小鼠阻塞性肾损伤

目的:探讨外源性硫化氢(H2S)在小鼠阻塞性肾损伤中的保护作用及可能机制。方法:将8周龄的雄性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、手术组和H2S组,每组5只,单侧输尿管结扎(UUO)构建肾阻塞模型,H_2S组小鼠腹腔注射H_2S供体硫氢化钠(Na HS),手术组和假手术组小鼠注射等体积的生理盐水,每天1次。7 d后处死小鼠,取出肾脏,提取RNA行RT-PCR检测3组小鼠肾脏内源性H_2S催化酶mRNA表达的差异;组织HE染色观察3组小鼠肾脏的组织结构的变化;Masson染色检测3组小鼠肾脏纤维化的差异;检测血浆胱抑素C含量来反映肾小球滤过能力;Western blot检测LC3、beclin-1和纤连蛋白(FN)蛋白表达的变化。结果:与假手术组相比,手术组小鼠肾脏中胱硫醚β-合成酶(CBS)、胱硫醚γ-裂解酶(CSE)和3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-MST)的mRNA表达显著降低,胶原纤维显著增多,而H_2S组小鼠肾组织胶原纤维又比模型组显著减少。与假手术组相比,手术组小鼠肾脏中FN的蛋白表达显著升高,而H_2S组小鼠的FN表达量比手术组小鼠显著降低;与假手术组相比,手术组和H_2S组小鼠肾组织细胞中LC3-II和beclin-1蛋白表达均显著增高,而H_2S组小鼠肾组织细胞中LC3-II和beclin-1蛋白表达又显著高于手术组。结论:外源性H_2S可能通过上调细胞自噬而减轻UUO小鼠的肾纤维化。     

硫化氢供体对阿霉素心肌病大鼠氧化应激作用的影响

目的： 探讨外源性给予硫化氢供体硫氢化钠(NaHS)对阿霉素(adriamycin, ADR)心肌病大鼠氧化应激作用的影响。方法：雄性Wistar大鼠54只，随机分为5组：(1) ADR组(n=12)：腹腔注射ADR，每次2.5 mg/kg，每周1次，共用药10周；(2)ADR+小剂量NaHS组（n=12）：ADR用药方法同ADR组，同时经腹腔注射NaHS，2.8 μmol·kg-1·d-1，连续用药10周；(3)ADR+大剂量NaHS组（n=12）：ADR用药方法同ADR组，同时经腹腔注射NaHS，14 μmol·kg-1·d-1，连续用药10周；(4)对照组（n=9）：用相同容量的生理盐水代替ADR，给药方法同ADR组；(5)NaHS组（n=9）：经腹腔注射NaHS，14 μmol·kg-1·d-1，连续用药10周。于第10周检测大鼠心功能和血流动力学指标,并测定其血清及心肌组织中H2S、脂质过氧化物丙二醛(MDA) 的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性，比较其中的差异。结果：ADR组大鼠心功能较对照组明显降低(均P<0.01)，且血清及心肌组织H2S含量均明显低于对照组(P<0.01），MDA含量明显较对照组升高(均P<0.01)，SOD的活性明显降低(均P<0.01)，GSH-Px的活性亦明显降低(血清及心肌组织：P<0.05，P<0.01)；经外源性补充H2S供体NaHS后，大鼠心功能较前明显改善，ADR+大剂量NaHS组心肌组织中过氧化产物MDA含量明显降低(均P<0.01)，而血清MDA含量无明显差异(P>0.05)；ADR+大剂量NaHS组血清SOD活性明显升高(P<0.01)，而心肌组织SOD活性无明显差异(P>0.05)；ADR+大剂量NaHS组心肌组织GSH-Px活性明显增高(均P<0.05)，而血清GSH-Px活性无明显差异(P>0.05)。结论：硫化氢参与了大鼠阿霉素心肌病的发病过程,外源性补充硫化氢供体NaHS可以改善阿霉素心肌病大鼠心功能，降低心肌组织中脂质过氧化物的含量，显著提高抗氧化酶体系的活性，减轻氧化应激损伤，从而参与对大鼠心肌的保护机制。     

硫化氢促进创面愈合的研究进展

硫化氢是继一氧化氮和一氧化碳之后所发现的第3种新型内源性气体信号分子。通过近几年对硫化氢的相关研究,证明其广泛参与了机体的各种病理生理过程。创面愈合是一个复杂的病理生理过程,也是临床上治疗急慢性创面的根本任务和最终目的,其效果关系着患者治疗的成败及后期生活质量的高低。根据影响创面愈合因素的不同,目前临床上使用的促进创面愈合的治疗方法和药物有很多。本文就硫化氢在创面愈合中所起的作用和相关机制进行简要综述,以期为相关临床治疗和研究提供一定参考。     

内源性H2S在CCK-8减轻脂多糖所致急性肺损伤中的作用

目的：探讨内源性硫化氢(H₂S)在八肽胆囊收缩素(CCK-8)减轻脂多糖（LPS）所致急性肺损伤(ALI)中的作用。方法: 将84只SD大鼠随机分为正常对照组、LPS组（经气管内滴注LPS复制ALI）、NaHS(H₂S供体)+LPS组、炔丙基甘氨酸［胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）抑制剂，PPG］+LPS组、CCK-8+LPS组、PPG+CCK-8+LPS组和CCK- 8组。给药后分别于4 h和8 h处死动物，测定肺湿/干比值；光镜观察肺组织形态学改变；化学法检测血浆H₂S含量，肺组织MDA含量、MPO活性和CSE活性；放免法检测肺组织P-selectin含量；RT-PCR检测肺组织CSE mRNA的表达；并行支气管肺泡灌洗，检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中蛋白含量。结果: 气管内滴注LPS可引起肺组织明显的形态学改变；肺湿/干比值、BALF中蛋白含量及肺组织MDA、MPO活性和P-selectin水平增高；血浆H2S含量、肺组织CSE活性及CSE mRNA表达下降。预先给予NaHS或CCK-8可显著减轻LPS所致的上述改变，且血浆H₂S含量、肺组织CSE活性及CSE mRNA表达高于相应的LPS组；预先给予PPG可加重LPS所致的肺损伤，而血浆H₂S含量、肺组织CSE活性及CSE mRNA表达分别低于相应的LPS组和CCK-8+LPS组。结论: CCK-8可通过内源性H₂S介导的抗氧化、抑制PMN黏附聚集等效应发挥减轻LPS所致肺损伤的作用。     

外源性硫化氢对小鼠原代肝细胞内脂质自噬分解的影响

目的:研究硫化氢(H2S)供体GYY4137释放的外源性H2S对小鼠原代肝细胞内脂质自噬分解的影响。方法:采用2步原位灌流法分离C57BL/6小鼠原代肝细胞并分为4组:用正常培养基培养正常组细胞;模型组用含1.2 mmol/L油酸(溶于10%的BSA)的培养基培养48 h;H2S组和炔丙基甘氨酸(PAG)组则用1.2 mmol/L油酸(溶于10%的BSA)的培养液培养48 h,然后换无血清无酚红的RPMI-1640培养液(同时分别给予1 mmol/L GYY4137和200μmol/L PAG)处理6 h。收集各组细胞做LC3免疫荧光染色,拍摄荧光和相差图片;Western blot检测肝细胞中LC3-Ⅰ/Ⅱ的蛋白表达量;透射电镜观察肝细胞超微结构。结果:和模型组相比,H2S组肝细胞内LC3荧光颗粒和蛋白表达量增加,自噬溶酶体数量增加,细胞内空泡增多。结论:外源性H2S可促进脂肪变性肝细胞内脂质自噬分解。     

构建截肢创伤模型大鼠肝脏功能变化及硫化氢的影响

背景：截肢是一种特殊类型的创伤,创伤导致肝脏损害的机制及硫化氢对肝脏的作用目前尚不明确。 目的：探索构建截肢创伤模型大鼠的肝脏损伤,以硫化氢(H2S)对其的影响。 方法：将Wistar大鼠和SD大鼠分别随机等分为正常组、截肢后6,12,24,72 h组、硫氢化钠(NaHS)组、炔丙基甘氨酸组和为正常组、截肢后6 h组、NaHS组、炔丙基甘氨酸组。除正常组外所有大鼠完全截断左侧于膝关节上方1.2-1.4 cm处结构,并在结扎血管后剪断左侧股静、动脉,建立左后肢的截肢模型大鼠。NaHS组及炔丙基甘氨酸组大鼠分别于截肢后即刻腹腔注射28 μmol/kg NaHS和50 mg/kg炔丙基甘氨酸。 结果与结论：与正常组相比,截肢后6 h组大鼠肝脏和线粒体结构出现了损伤性改变,血浆及肝脏髓过氧化物酶、丙二醛、H2S/胱硫醚γ-裂解酶水平、血浆及肝脏髓过氧化物酶、丙二醛、肝脏线粒体呼吸控制率、膜电位及ATP酶活性明显降低(P < 0.05),NaHS干预后H2S/胱硫醚γ-裂解酶水平及以上指标明显升高(P < 0.05),但血浆转氨酶并未明显变化(P > 0.05)。应用炔丙基甘氨酸后,以上除线粒体指标无明显变化外,多表现为进一步降低,转氨酶也明显下降(P < 0.05)。说明H2S可减轻截肢模型大鼠肝脏组织脂质过氧化、炎症反应,并使线粒体功能明显改善,但并未减轻肝脏功能的受损。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

线粒体通透性转换作用Cyt C水平对慢加急性肝衰竭大鼠线粒体ATP生成的影响

目的 从线粒体损伤的角度探讨ACLF存在的能量代谢障碍.方法 雄性SD大鼠随机分三组,ACLF组、NAC组各15只,正常组10只,制作ACLF模型,NAC灌胃作抗氧化模型.留肝组织及血液标本,梯度离心分离线粒体,ELLSA法测线粒体Cyt C、荧光酶标法测MPTP RFU;酶标法测肝组织、血浆GSH、MDA、SOD.结果 ACLF组肝组织、血浆MDA明显高于正常及NAC组（P＜0.05）;NAC组MDA高于正常组（P ＜0.05）;ACLF组血浆GSH、SOD低于正常及NAC组（P＜0.05）;三组Cyt C为正常组最高、ACLF组最低（P＜0.05）;三组MPTP为ACLF组最高、正常组最低;MPTP与Cyt C、ATP呈负相关（r=-0.858,-0.799）;Cyt C与ATP呈正相关（r=0.78）.结论 ACLF大鼠处于氧化应激损伤,Cyt C外流入胞质可能是ACLF发生能量代谢障碍的原因之一;NAC可在一定程度上提高肝细胞的抗氧化能力.     

H2S通过MAPK信号通路影响缺血再灌注损伤大鼠回肠上皮细胞凋亡

 目的: 建立大鼠肠缺血再灌注(I/R)损伤模型,研究H₂S对I/R损伤大鼠回肠上皮细胞凋亡、MAPK信号通路表达的影响。方法: 30只雄性Wistar大鼠随机分为假手术(sham)组、I/R组、I/R+NaHS组。建立大鼠肠I/R损伤模型。再灌注前10 min时经大鼠尾静脉注入100μmol/kg NaHS,随后按1 mg·kg^-1·h^-1输注直到再灌注2 h。RT-PCR检测回肠组织ERK、JNK和p38MAPK的mRNA表达,Western blot检测回肠组织p-ERK、p-JNK、p-p38MAPK、p-NF-κB P65的蛋白水平。TUNEL染色检测回肠上皮细胞凋亡。敏感硫电极法测定血、回肠组织匀浆中的H₂S浓度。结果: I/R组的H₂S浓度、ERK、mRNA、p-ERK均低于sham组和I/R+NaHS组,JNK mRNA、p38MAPK mRNA、p-JNK、p-p38MAPK、p-NF-κB P65和凋亡指数高于sham组和I/R+NaHS组。结论: H₂S通过下调ERK的mRNA表达及磷酸化,上调JNK、p38MAPK mRNA的表达,促进JNK、p38MAPK、NF-κB磷酸化,从而减轻I/R损伤大鼠的回肠上皮细胞凋亡。     

抑制环氧化酶-2-前列腺素E2通路介导硫化氢保护人皮肤角质形成细胞对抗化学性缺氧引起的损伤

目的 探讨环氧化酶(COX)-2-前列腺素(PG)E2通路在硫化氢(H2S)保护人皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞)对抗化学性缺氧引起的损伤中的作用.方法 用化学性缺氧模拟剂氯化钴(CoCl2)处理HaCaT细胞,建立缺氧引起皮肤损伤的体外模型.在CoCl2处理前,用不同浓度的H2S的供体硫氢化钠(NaHS)预处理30 min,检测H2S对CoCl2引起的细胞损伤的影响;应用细胞计数试剂盒(CCK)-8法检测细胞存活率.酶联免疫法(ELISA)检测培养基中PGE2的水平.Western印迹法检测COX-I和COX-2蛋白的表达.结果 500 μmol/L CoCl2处理HaCaT细胞24 h可以明显降低绌胞存活率[(56.3±5.4)％],促进PGE2的释放[(395.7±65.0)％]以及上调COX-2的表达(均P＜0.01).CoCl2处理对HaCaT细胞内COX-I的表达无明显影响(P＞0.05).在200～400μmol/L的浓度范围内,NaiIs预处理可明显拮抗CoCl2引起的细胞存活率降低、PGE2的释放增加以及COX-2表达上调.选择性COX-2抑制剂(NS-398)也能抑制CoCl2处理引起的细胞存活率降低.结论 H2S可保护人皮肤角质形成细胞对抗化学性缺氧引起的损伤,其机制与抑制COX-2-PGE2通路有关.