线粒体DNA与细胞凋亡相关性研究进展

细胞凋亡亦称程序性细胞死亡是一种重要的生命现象,不仅出现在生理情况下,更与肿瘤、自身免疫性疾病及退行性神经病变等多种疾病密切相关。细胞凋亡过程中许多重要事件与线粒体有关,例如半胱氨酸蛋白酶家族激活剂的释放(如细胞色素C)、电子传递链的变化、线粒体跨膜电位的消失、异常的细胞氧化-还原反应及促进凋亡或抑制凋亡的bcl- 2家族的参与等。而线粒体又受核DNA( n DNA)和线粒体DNA( mt DNA)的双重控制,其中mt DNA控制线粒体的呼吸作用等基本特征。因此,近年来mt DNA与细胞凋亡之间的相关性研究日益受到重视,现将其研究进展综…     

皮肤衰老的分子机制

<正>人们对于衰老的机制提出了许多学说,如衰老基因学说、自由基学说、线粒体学说、神经内分泌免疫网络学说及细胞凋亡学说、端粒学说等理论〔1〕。事实上是从不同角度来认识衰老的问题,既有机体的整体水平、也有器官水平,甚至涉及细胞水平、分子水平。一般将皮肤的衰老主要分为自然衰老和环境老化两种形式,其中日光紫外线(UV)长期反复的照射是环境中影响皮肤衰老的最重要因素,又称光老化。主要表现为暴露部位粗糙、皱纹加深加粗、不规则性色素沉着、血管扩张、表皮角     

自由基、细胞凋亡与衰老关系的研究进展

衰老(aging)是生命运动的自然过程,存在于任何生命体的任何时期,只是不同情况下其速率与程度有所区别.对衰老这一重大课题的了解目前仍限于一些初步实验和学说,其中以氧自由基和细胞凋亡等学说影响较深远.近年来,大量研究证明:自由基尤其是活性氧自由基是参与调节细胞凋亡的重要因素之一,而有人认为衰老细胞的死亡实质上就是细胞凋亡[1].探讨研究自由基、细胞凋亡与衰老的相关性,具有重要的理论及实际意义.     

NLRP3炎症小体与阿尔茨海默病研究进展

<正>阿尔茨海默病(AD)典型病理变化为脑区神经细胞间出现大量老年斑(SP),神经元胞体中出现神经元纤维缠结(NFTs),神经元丢失及胶质细胞增生等〔1〕。β-淀粉样蛋白(Aβ)假说已经成为AD发病机制的主流学说。一方面,Aβ可引起Tau蛋白异常磷酸化,进而导致DNA损伤、钙离子(Ca2+)内流、氧化应激等变化,推进AD神经退行性变进程〔2〕。另一方面,病理性Aβ沉积还可通过激活钙通道触发内质网及线粒体应激反应引起细胞凋亡、突触完整性破坏和细胞膜功能丧失,导致记忆能力下降和认知功能障碍〔3〕。     

线粒体DNA突变与衰老

衰老又称老化,通常是指在正常状况下生物发育成熟后,随年龄增加,自身功能减退,内环境稳定能力与应激能力下降,结构、组分逐步退行性改变,趋向死亡,不可逆转的现象[1].1956年,Harman首先提出来衰老的自由基假说,之后又提出人类衰老过程中线粒体DNA是自由基攻击的首要目标.19世纪80年代初Miquel等提出"细胞衰老学说",认为衰老是由于氧自由基攻击线粒体DNA引起的一个生物过程.1989年Linnane等提出线粒体衰老假说.随着时代的发展与科技的进步,人们越来越关注线粒体与衰老的关系,线粒体与衰老的关系也成为研究前沿.\     

线粒体损伤及其在心肌细胞损伤中的作用

<正>重度失血、严重缺氧或酸中毒及脓毒血症均可引起心脏能量代谢障碍,使循环功能急剧减退,组织器官微循环灌流严重不足,导致重要生命器官功能、代谢严重障碍,严重影响治疗及预后,成为危重患者死亡的重要原因之一~(〔1〕)。线粒体损伤已成为心肌细胞结构损伤与功能障碍的基本环节~(〔2〕)。关于线粒体在多种致病因素导致心肌细胞损伤与功能障碍中的作用,目前认为与呼吸链酶类变化、一氧化氮(NO)释放、钙超载、线粒体     

阿尔茨海默病转线粒体DNA细胞系的病理特征及应用

研究表明Alzheimer病 (AD)患者多种组织中存在线粒体缺陷〔1 3〕,由于线粒体电子传递链 (ETC)是由核DNA与线粒体DNA共同编码的 ,所以当功能检测中发现ETC缺陷时 ,很难确定是核DNA缺陷所致 ,还是线粒体DNA缺陷所致 ,给深入研究这类疾病的发病机制造成障碍。为解决这一困扰 ,人们提出了转线粒体DNA的设想 ,将来自患者的线粒体DNA转入一种正常核DNA ,但缺乏线粒体DNA的细胞中 (ρ0 cells) ,形成转线粒体DNA细胞系 (mtDNA transferredcells) ,或称作细胞浆线粒体融合细胞(cytoplasmichybrids ,cybrids) 〔4〕,在这一细胞模型中…     

松花粉对衰老成纤维细胞线粒体DNA缺失突变的影响

目的 通过研究松花粉对衰老细胞线粒体(mt) DNA4977缺失突变的影响,探讨松花粉抗衰老的作用机制.方法 将细胞分为青年组、衰老细胞组、含240 mg/dl松花粉的衰老细胞处理组,三组细胞分别用不同培养基培养后,抽提线粒体DNA,进行PCR检测mtDNA4977缺失突变,以线粒体DNA中保守序列PCR扩增结果作为内参,比较各组mtDNA4977缺失突变在总线粒体DNA中的比例;同时对各组细胞进行β-半乳糖苷酶染色;并测定各组细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量.结果 松花粉能够改善衰老成纤维细胞的衰老变化,并能降低衰老细胞mtDNA4977的缺失突变,提高细胞SOD活性及降低其MDA含量(P＜0.05).结论 松花粉可能通过减轻成纤维细胞的氧化损伤,从而保护细胞mtDNA延缓成纤维细胞的衰老.     

线粒体DNA突变与衰老的关系研究进展

衰老机理的研究目前已从整体水平、器官水平、细胞水平发展到分子水平 ,生物学家们提出了各种学说〔1〕,从不同角度阐述衰老的机理 ,尤其是线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)突变与衰老关系研究异常活跃 ,己成为国内外研究衰老机理的热点之一。本文提供近年来国内外对ｍｔＤＮＡ突变与衰老关系研究的发展信息。1　ｍｔＤＮＡ的结构与功能线粒体属于半自主性细胞器 ,有自己的ＤＮＡ及独立的蛋白质合成体系 ,参与细胞的遗传和分化。人类线粒体基因是一环状双链的核外ＤＮＡ〔2〕,具有自我复制、转录和翻译的功能 ,两条链中重链富含Ｇ碱基 ,轻链富含Ｃ…     

线粒体与细胞凋亡的关系

一、细胞凋亡及其与线粒体的关系细胞凋亡(apoptosis)亦称程序化细胞死亡(programmed cell death),是机体组织清除受损、衰老或多余细胞的一种自杀方式,它对于健康机体的维持、神经系统的正常发育、免疫系统正常功能的维持等方面具有重要意义。细胞凋亡的形态特征为胞质浓缩、核染色质凝缩、DNA大规模断片化、细胞膜内陷并发泡形成凋亡小体(apoptotic bodies)。     

线粒体与衰老

衰老是在生命进程中 ,机体各组织器官出现功能和形态的退变乃至老化的过程。这是一个复杂的过程 ,对于衰老的机制有多种不同的学说 ,自由基学说、端粒学说、生物钟学说、代谢学说、中毒学说等 ,其中 195 6年由英国学者Harman提出的自由基衰老学说占有重要地位。机体细胞中主要的自由基生成场所是线粒体 ,线粒体的氧化损伤是细胞衰老和细胞死亡的基础 ,所以线粒体在衰老和许多神经退行性疾病的发生中起了一定的作用。1　线粒体的结构与功能真核细胞中的线粒体是由双层膜围成的细胞器 ,外膜通透性强 ,而内膜具有选择透过性 ,这使得线粒体成为…     

线粒体功能障碍与年龄相关性黄斑变性研究进展

<正>线粒体在不同的细胞中密度不同,在代谢活跃的细胞如视网膜色素上皮细胞中大量表达。氧化性损伤导致的线粒体功能障碍已经成为衰老性疾病的发病机制之一〔1〕。越来越多的证据表明线粒体功能障碍与视网膜疾病之间存在联系。1线粒体是细胞功能和代谢方面起重要作用的细胞器它的主要作用是产生腺苷三磷酸,控制细胞代谢和调节细胞凋亡,线粒体内膜和外膜由磷脂双分子层组成,含有大量的镶嵌蛋白。线粒体基因组不稳定性是年龄相关性疾病的促成因素。由氧化性应激导致的线粒体功能障碍在年龄相关性黄     

线粒体DNA及相关基因与衰老的关系

<正>线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本功能细胞器,是细胞进行氧化磷酸化的场所。线粒体DNA(mt DNA)属于真核细胞核外遗传物质,结构简单,位于线粒体基质中,有时与线粒体内膜结合存在。大多数多细胞生物的mt DNA都是以共价、闭合的环状分子形式存在。不同物种的mt DNA大小悬殊,一般植物mt DNA较大,其分子大小范围为186~     

线粒体脑病的识别、特征及临床处理

正线粒体是机体内细胞中的一个重要的细胞器,是细胞能量代谢的中心,承担着机体合成糖、脂、蛋白代谢至少120多种重要酶类的功能,同时也参与钙离子稳定性,细胞凋亡,产生自由基等多种重要的生命活动。每个细胞中线粒体DNA拷贝数目可多达数千,mt DNA导致的遗传病,具备4个特征:(1)呈进行性加重:突变的mt DNA随年龄增长在细胞中逐渐积累,故在一定年龄阶段表现并进行性加重;     

Bcl-2家族与线粒体凋亡通路相互作用研究进展

凋亡是多细胞生物维持发展和内环境稳定的基础,保证了细胞向正确的方向生长和分化,细胞的生长受到多种信号的严格调节,这些信号主要通过两种途径来调控细胞凋亡,即外在和内在途径〔1〕。典型的外在信号通路是:细胞受到外在因素的刺激,启动细胞表面死亡受体,Fas配体和死亡受体通过细胞和细胞或者受体与配体之间的相互作用形成多蛋白复合体激活caspase8而诱导凋亡〔2〕;内在信号通路即线粒体凋亡通路,是内部传感器的破坏和细胞应激下的物理化学改变引起Bax活     

细胞凋亡与缺血性心脏病

冠状动脉供血不能满足心肌对能量的需要时就发生心肌缺血。一旦缺血存在,心肌组织不仅缺氧和代谢障碍,同时毒性代谢产物蓄积,引起缺血性损伤,如继续发展则导致心肌死亡。长期以来人们认为细胞坏死是这种心肌死亡的唯一方式。近年来,普遍承认细胞死亡有两种机理,即坏死和凋亡。累积的资料〔1～8〕充分表明,心肌细胞同样存在凋亡,细胞凋亡也是缺血性心肌细胞死亡的重要方式之一。在培养的乳鼠心肌细胞,缺氧刺激12h后便有核小体间DNA断裂即凋亡的证据,而成纤维细胞缺氧72h也未发生凋亡。在离体的乳头肌,发现心肌过伸负荷触发细胞凋亡。在体心…     

唯BH3域蛋白诱导的细胞凋亡与肿瘤化疗

凋亡对组织发育、维持内环境稳定有着极其重要的作用.细胞过度增殖或死亡减少会导致自身免疫性疾病或肿瘤形成.对小线虫(Celegans)凋亡调节基因的研究证实凋亡由遗传基因控制,基因突变引起凋亡抑制.哺乳动物内存在内源性线粒体通路和外源性死亡受体通路.线粒体死亡通路有bcl-2家族蛋白调控.bcl-2基因家族包括促进和抑制细胞凋亡两大类成员,它们具有不同的结构、功能和分布,通过增加线粒体外膜通透性引起凋亡.     

增龄对大鼠心肌线粒体DNA氧化损伤的影响

目的　探讨增龄对大鼠心肌线粒体 DNA(mt DNA)缺失、线粒体呼吸链酶复合体及 ATP合成的影响。方法　 Wistar雄性大鼠分为 3组 :幼年组 (1月龄 )、青年组 (6月龄 )各 1 2只和老年组 (2 4月龄 ) 1 0只。心肌线粒体 DNA缺失、线粒体呼吸链酶复合体及腺苷三磷酸 (ATP)合成分别用聚合酶链反应 (PCR)、酶动力学和生物发光技术进行测定。结果　 3组大鼠均有不同程度 mt DNA缺失。老年组 mt DNA缺失 (2 .0 9± 1 .62 )较幼年组 mt DNA缺失 (0 .77± 1 .1 6)明显增高 (P<0 .0 5) ;较青年组 mt DNA缺失 (1 .54± 1 .1 7)也有升高的趋势 (P>0 .0 5)。老年组心线粒体呼吸链复合酶 活力 (2 347.2 1± 62 3.33)均较青年组 (3 859.1 2± 70 3.53)、幼年组 (4776.90± 548.63)明显降低 (P<0 .0 1 )。老年组心线粒体 ATP合成量 (1 96.95± 33.2 6)较青年组 (337.53± 62 .1 8)明显降低 (P<0 .0 1 )。心线粒体呼吸链复合酶 活力 3组间无明显性差异 (P>0 .0 5)。结论　大鼠线粒体 DNA氧化损伤与衰老有一定的相关性。     

细胞凋亡、自体吞噬与衰老

衰老是增龄过程中机体出现的多器官渐进性功能减退，其确切机制并不清楚，有多种学说，如自由基学说、端粒学说、细胞凋亡学说等。目前认为，细胞程序对衰老进程有重要作用。细胞凋亡与自体吞噬作为细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）的方式，可参与多种与衰老相关的病理过程。同时，细胞凋亡与自体吞噬两条通路之间亦有密切联系。本文就衰老进程中细胞凋亡与自体吞噬的作用作一综述。     

转线粒体细胞系的构建及其在老年性痴呆研究中的应用

线粒体是一种独特的细胞器 ,它具有自己的DNA ,其DNA由 16 5 6 9碱基对组成。线粒体DNA可编码 13条与细胞氧化磷酸化呼吸链有关的多肽〔1〕。核基因 (nDNA)编码其他大多数线粒体蛋白以及各种线粒体基质。很可能nDNA和线粒体DNA(mtDNA)突变共同导致线粒体功能缺陷 ,因此很难区分其线粒体功能障碍是源于nDNA还是mtDNA。King〔2〕首先建立了转线粒体DNA技术 ,为进一步研究提供了新的方法。所谓转线粒体细胞系 ,是指细胞中全部线粒体DNA被外源的线粒体DNA所替换 ,而其核基因仍保持不变的细胞系。这种细胞系因为其核背景稳定、并…