中药调控线粒体自噬抗心肌缺血再灌注的研究概述

缺血性心脏病日益危害着人们的健康,而恢复冠脉血流的首要治疗手段往往带来心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。线粒体为心肌细胞提供大量能源,更参与调控细胞凋亡和信号转导等重要环节,在缺血缺氧环境中,受损线粒体会发生选择性、程序性自噬降解,以维持心肌细胞内环境稳态,该过程被称为线粒体自噬,与MIRI的发生发展密切相关。线粒体自噬具有双重性,准确有效地干预该水平对改善MIRI情况有着重要临床意义。近年来中医药在防治心血管疾病方面发挥了多靶点、多途径的治疗优势,逐步受到人们重视,越来越多的研究证实中药单体、组分、复方可通过保护线粒体结构及功能、调节线粒体自噬来挽救缺血心肌。探讨线粒体自噬在MIRI中的影响机制以及近年来中医药在此方面的研究进展,以期寻找以线粒体为治疗靶点的新策略。     

线粒体自噬与神经退行性疾病的关系及针灸调控机制探讨＊

线粒体自噬在线粒体数量和质量控制以及线粒体正常功能的维持中具有重要作用，与阿尔兹海默病、帕金森氏病等神经退行性疾病的发生发展密切相关。线粒体自噬过度和自噬障碍以及自噬相关基因发生突变等均影响退行性疾病病理进程。本文就线粒体自噬途径、线粒体自噬与神经退行性疾病的关系等作一综述，并探讨针灸调控线粒体自噬防治神经退行性疾病的可能机制，以期进一步丰富针灸防治神经退行性疾病机制的内涵。     

线粒体动力学和线粒体自噬的分子机制及其在神经退行性疾病中的作用

线粒体是维持细胞代谢过程的关键细胞器,因此线粒体质量控制对于细胞命运具有决定性作用。线粒体动力学和线粒体自噬是线粒体质量控制的主要机制。在神经系统中,线粒体动力学对于维持线粒体的正常形态及神经元的功能至关重要。而线粒体自噬能够及时清除损伤线粒体,维持神经元内线粒体稳态。线粒体动力学异常及自噬障碍最终会导致神经元损伤。近年来,越来越多的证据表明,线粒体动力学失衡及自噬障碍在神经退行性疾病中普遍存在。笔者主要讨论了线粒体动力学和线粒体自噬的分子机制,阐明了其在神经退行性疾病发病中的作用,调控线粒体动力学和线粒体自噬可能成为治疗神经退行性疾病的关键把点。     

线粒体自噬在临床疾病中的作用及中药对其影响的研究进展

线粒体自噬是清除细胞质中功能失调的线粒体,从而维持线粒体功能的完整性和细胞稳态的自噬方式。线粒体自噬是一个复杂的生理过程,能够维持线粒体质量和数量的平衡,在饥饿及恶劣条件下维持细胞生存,并具有维持细胞内环境稳定等功能。其分子机制涉及多种蛋白,许多因素可引发线粒体自噬,如饥饿、氧化胁迫、低氧、去极化、其他各种胁迫等,未折叠蛋白的积累也可诱发线粒体自噬。近年来,作为研究热点,线粒体形态和功能的异常与多种疾病的发生密切相关,线粒体自噬与临床疾病发病机制相关研究越来越受到重视,例如肿瘤、心血管系统疾病、肝脏疾病、神经系统疾病和糖代谢紊乱等疾病。人们发现调节线粒体自噬或许成为一些疾病治疗新的方向。同时临床研究人员对中医药重视程度逐渐升高,随着研究的不断深入发现中药在调节线粒体自噬中有一定价值。就线粒体自噬在相关疾病的发病机制及中药对其影响的研究中发现,目前中药调控肿瘤、心血管系统疾病及神经系统疾病线粒体自噬报道相对较多,但在线粒体自噬作用机制,线粒体自噬平衡及中药对线粒体自噬激活或抑制的作用差异仍存在疑问。调控线粒体自噬已成为中药防治疾病新的研究靶向策略。该文分析汇总近年来国内外文献,为中药对线...     

藁本内酯介导的线粒体自噬减轻HT22细胞的缺糖缺氧/复氧损伤北大核心CSCD

线粒体作为细胞能量供应的主要场所,是决定缺血后神经细胞生存和死亡的关键靶区。缺血性脑卒中发生时,及时清除受损线粒体对于改善线粒体功能修复神经损伤至关重要。该文旨在研究中药活性成分藁本内酯(ligustilide, LIG)对缺糖缺氧/复氧(oxygen and glucose deprivation/reperfusion, OGD/R)致HT22细胞损伤时线粒体功能及线粒体自噬的影响。通过体外建立OGD/R模型,经藁本内酯预处理HT22细胞3 h后,采用CCK-8法检测细胞活力;免疫荧光法及流式细胞术检测线粒体功能相关指标如线粒体膜电位、钙离子超载情况、活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量变化;Western blot法检测线粒体分裂蛋白Drp1及凋亡执行蛋白cleaved caspase-3表达;免疫荧光观察线粒体标志蛋白TOMM20和自噬发生标志物——溶酶体关联膜蛋白2的共定位情况。结果显示,与模型组相比,藁本内酯可以增加HT22细胞的存活率。进一步实验表明,藁本内酯可以抑制OGD/R损伤后HT22细胞内ROS的释放、钙离子超载及线粒体膜电位的下降,同时促进线粒体分裂蛋白Drp1的表达,增加线粒体与溶酶体关联膜蛋白2的共定位。以上结果表明藁本内酯可以改善OGD/R损伤后的线粒体功能,促进线粒体自噬的发生。当给予线粒体自噬抑制剂mdivi-1后,凋亡蛋白表达升高,表明藁本内酯发挥的神经保护作用可能与促进线粒体自噬有关。     

井穴放血对急性高原缺氧脑损伤大鼠海马线粒体自噬相关蛋白表达的影响

目的:观察井穴放血对急性高原缺氧脑损伤大鼠海马线粒体自噬相关蛋白表达的影响,探讨井穴放血治疗急性高原低氧脑损伤的生物学机制.方法:雄性SD大鼠随机分为正常对照组、低压低氧组、井穴放血干预组,后两组又按6、12、24、48、72 h分为5个亚组,每组9只.采用实验动物低压模拟舱(海拔5000 m)制备急性高原低氧脑损伤模...     

基于“脾藏肌肉之气”理论探讨线粒体自噬与重症肌无力的相关性

线粒体自噬是通过有选择性地将功能障碍或受损的线粒体清除，PTEN诱导激酶1(PINK1)/E3泛素连接酶(Parkin)信号通路是线粒体自噬发生的经典信号通路，其与神经肌肉病发生机制的研究是目前研究的热点。通过线粒体自噬保持细胞内线粒体的质量和数量的平衡，对维持骨骼肌生理功能具有重要意义。笔者基于中医“脾藏肌肉之气”理论，从营卫角度阐发脾与肌肉之间的联系，结合现代医学对线粒体自噬的研究，分析线粒体自噬与重症肌无力的相关性，以期阐明健脾益气法治疗重症肌无力强肌健力作用的科学内涵，为临床治疗神经肌肉相关疾病提供理论支撑。     

诱导细胞线粒体自噬化合物的研究进展

自噬是一种特殊的程序性细胞死亡方式,维持着生物体内的重要代谢和能量平衡,该过程涉及降解蛋白质、细胞器等成分。线粒体自噬是一种高度选择性自噬,可通过降解多余或受损线粒体实现自身代谢物及能量需要。线粒体自噬作为如今选择性自噬中研究较多的领域,在疾病的发生发展中占有重要地位。研究发现一些化合物可通过不同的线粒体信号通路诱导细胞发生自噬,从而影响疾病的进程。作者描述了线粒体自噬的诱导机制,并就诱导细胞线粒体自噬化合物进行探讨,以期为开发靶向线粒体的治疗药物提供参考。     

中医药调控线粒体自噬防治糖尿病肾病的研究进展

糖尿病肾病(DKD)是糖尿病最常见且最严重的微血管并发症之一,已成为全球性的公共卫生问题。DKD的发病是诸多因素共同作用的结果,西医学虽主要以控制血糖、血压、血脂及阻断肾素-血管紧张素系统为主,但仍缺乏有效的针对性治疗手段。线粒体自噬是一种广泛存在且高度保守的自我更新和能量代谢过程,通过选择性地降解受损或功能失调的线粒体,在减少炎症反应、抑制活性氧积累、维持细胞能量代谢、调节线粒体动力学等方面发挥重要作用。线粒体自噬参与DKD的发生发展,通过上调线粒体自噬活性而延缓DKD进展。中医药可多效应、多靶点、多途径调控线粒体自噬紊乱。文章围绕线粒体自噬在DKD发生发展的调控机制,探讨中医药干预线粒体自噬与DKD的关系,以期为中医药治疗DKD的药物研发、基础科研及临床应用提供理论依据和新方向。     

益气类中药及其复方制剂对心力衰竭细胞线粒体自噬调节作用的研究进展

导致心力衰竭发生发展的基本机制是心室重构,即心肌细胞的结构、功能在一系列复杂的分子和细胞机制作用下发生改变。线粒体作为心肌细胞中重要的细胞器,是参与心室重构的重要环节,它通过自噬机制选择性地清除受损的线粒体,因此,线粒体自噬对于维持心肌细胞的稳态非常重要。线粒体自噬在心力衰竭整个疾病发展过程中长期存在,通过调节自噬功能来改善心肌能量代谢,从而治疗心力衰竭、维持心脏正常生理功能至关重要。益气类中药及其复方制剂对衰竭心肌细胞具有保护作用,但现阶段研究对象多为中药单体活性成分或中药复方,而中医"整体观念、辨证论治"的基本理论依据不足,因此,该类药物对线粒体自噬细胞功能的调控机制,包括药效物质基础、配伍、用量等方面仍有待今后进一步深入研究。     

中医药调控线粒体自噬对心血管不良事件影响的研究综述及强心汤的潜在机制剖析

在国内外,降低心血管不良(MACE)事件已成为目前防治心血管疾病的一大热点领域。近年来,多项研究表明线粒体自噬与MACE事件的发生和发展有密切关系,同时显示中药复方及中药成分在通过多靶点、多途径干预线粒体自噬来降低MACE事件的发生率方面的成效显著,随着相关研究越来越多。就线粒体自噬对MACE事件的致病机制以及中医药干预线粒体自噬水平方面的研究进展进行综述与运用网络药理学剖析广西名中医卢健棋教授经验方强心汤中君药对MACE事件影响的潜在作用机制。     

中药单体治疗AD线粒体自噬的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是一种以思维和个人日常活动的独立性逐渐下降为主要特征的神经退行性疾病，它也是痴呆的主要类型。最新的研究发现，线粒体自噬与AD的发病密切相关，同时多种中药有效成分对线粒体自噬参与的AD发生、发展过程有较好的治疗作用。本文总结了PINK1-Parkin通路、ROS和NAD⁺介导的线粒体自噬在AD发病过程中所体现的关键性作用，并详尽阐述了小檗碱、穿心莲内酯、β-细辛醚等多种中药单体从多靶点、多角度保护线粒体自噬功能受损防治AD的研究进展。     

丹酚酸B调控NIX介导的线粒体自噬保护H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤

探讨丹酚酸B保护H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤的机制是否与调控NIX介导的线粒体自噬有关。体外培养H9c2心肌细胞,分为正常组、模型组、丹酚酸B组(50μmol·L~(-1)),缺氧4 h复氧2 h建立缺氧/复氧损伤模型。正常组:高糖DMEM培养基培养;模型组:无糖无氧DMEM培养基培养,缺氧、复氧均不加任何药物;丹酚酸B组:缺氧同时加入用无糖DMEM培养基配制的丹酚酸B,其余过程同模型组。CCK-8法检测心肌细胞活力,微量酶标法检测心肌细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出量,化学荧光法检测细胞内活性氧(ROS)水平、线粒体膜电位(ΔΨm)变化,萤光素酶法检测细胞内三磷酸腺苷(ATP)水平,蛋白免疫印迹(Western blot)法检测自噬相关蛋白LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ、凋亡相关蛋白cleaved caspase-3及线粒体自噬受体蛋白NIX表达。与正常组相比,模型组H9c2心肌细胞活力、ATP水平降低(P0.05),LDH漏出、ROS生成增多(P0.01),ΔΨm降低(P0.01),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值、cleaved caspase-3、NIX蛋白表达均升高(P0.05);与模型组相比,丹酚酸B可显著升高细胞活力、降低LDH漏出量和ROS水平(P0.01),升高细胞内ATP含量(P0.05)及ΔΨm(P0.01),降低自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(P0.01),下调cleaved caspase-3和NIX蛋白表达(P0.05)。丹酚酸B对H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用与抑制线粒体自噬发生有关,其具体机制可能为抑制NIX介导的线粒体自噬激活,从而升高ΔΨm,降低ROS生成,降低cleaved caspase-3和LC3-Ⅱ蛋白表达,升高细胞活力。     

人参皂苷Rg1通过激活PINK1/parkin增强线粒体自噬保护Aβ损伤的PC12细胞

阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)患者脑中的β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)沉积是造成神经元线粒体损伤的直接原因。线粒体自噬是清除受损线粒体,保护神经细胞的重要方式。人参皂苷Rg₁具有神经保护作用,在防治AD方面有广阔的应用前景,但人参皂苷Rg₁减轻Aβ造成神经损伤的机制尚未阐明。为探讨人参皂苷Rg₁通过影响自噬保护神经细胞的作用机制,该文利用Aβ_25-35诱导PC12细胞损伤模型,观察了人参皂苷Rg₁的保护作用及对细胞自噬的影响,运用自噬诱导剂雷帕霉素和自噬抑制剂氯喹验证Rg₁的神经保护作用与自噬的相关性。发现人参皂苷Rg₁能够增强Aβ损伤PC12细胞的活力,并提高线粒体膜电位,减轻Aβ引起的线粒体损伤,这种保护效果能被自噬抑制剂氯喹阻断;人参皂苷Rg₁还能增加LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白比例并促进p62蛋白消耗,同时增加PINK1及parkin蛋白,减少线粒体自噬接头蛋白OPTN的数量,表现出增强PC12细胞的自噬水平的作用。在运用PINK1 shRNA减低线粒体自噬调控位点PINK1的表达后,人参皂苷Rg₁不能再增加PINK1及其下游parkin的表达,并且不能显著影响线粒体自噬接头蛋白NDP52的数量,但其增强自噬的作用没有受到明显影响,仍能够显著增加LC3Ⅱ/Ⅰ比例,并且促进OPTN的消耗。该文研究表明人参皂苷Rg₁能促进Aβ损伤的PC12细胞的自噬水平,此外还可能通过促进PINK1介导的线粒体自噬,减轻线粒体受到的损伤,这可能是其改善Aβ造成的细胞损伤的作用机制之一。     

神经细胞自噬的研究进展

自噬是溶酶体降解利用细胞内物质成分的过程,是近年来分子生物学的研究热点。自噬对应激状态下神经细胞存活、清除神经细胞内衰老细胞器和错误折叠蛋白等起重要作用;其可作为神经细胞的保护机制,也可作为神经细胞死亡方式之一。缺血缺氧是神经细胞自噬激活的重要诱因之一。综述自噬的过程及形态特征;自噬的特性及功能;自噬体形成的一般分子机制;自噬对神经细胞的影响;自噬与神经退行性疾病;缺血缺氧下自噬调节的分子机制;自噬的诱导与抑制;自噬的检测等。     

神经细胞自噬的研究进展

自噬是溶酶体降解利用细胞内物质成分的过程,是近年来分子生物学的研究热点。自噬对应激状态下神经细胞存活、清除神经细胞内衰老细胞器和错误折叠蛋白等起重要作用;其可作为神经细胞的保护机制,也可作为神经细胞死亡方式之一。缺血缺氧是神经细胞自噬激活的重要诱因之一。综述自噬的过程及形态特征;自噬的特性及功能;自噬体形成的一般分子机制;自噬对神经细胞的影响;自噬与神经退行性疾病;缺血缺氧下自噬调节的分子机制;自噬的诱导与抑制;自噬的检测等。     

NGAL在供肾缺血再灌注损伤中作用机制

目的:探讨中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)对细胞自噬的影响机制。方法:分别给予HK–2细胞不同的时间缺氧/复氧处理模拟缺血/再灌注(I/R)损伤。自噬用GFP–LC3免疫荧光染色和Western blot评价。检测细细胞活性,以反映细胞损伤程度。自噬抑制剂3–MA被用来确定自噬在缺血/再灌注损伤中的作用。HK–2细胞缺氧1 h,然后复氧24 h处理。然后这些细胞经不同浓度重组NGAL蛋白加或不加3–MA处理。结果:缺氧诱导自噬作用,缺氧后再复氧可增强自噬作用。在此过程中抑制自噬,细胞活性下降。大于200 ng·mL~(-1)的NGAL处理进一步诱导自噬潮,但在这种情况下细胞活性下降;自噬抑制后细胞活力恢复。结论:肾小管上皮细胞产生的大量NGAL在可能导致过度的自噬,增加急性肾损伤时的肾缺血/再灌注损伤。     

新藤黄酸诱导黑色素瘤B16细胞线粒体自噬的机制研究

目的探讨新藤黄酸诱导黑色素瘤B16细胞线粒体自噬的机制。方法 MTT试验检测新藤黄酸对黑色素瘤B16细胞增殖的抑制作用;倒置显微镜观察黑色素瘤B16细胞在新藤黄酸作用下产生的形态变化;透射电镜观察新藤黄酸对黑色素瘤B16细胞线粒体超微结构的影响;流式细胞术检测新藤黄酸诱导黑色素瘤B16细胞线粒体膜电位及ROS的改变;Western blot法检测LC-3、m TOR、AMPK及SIRT3等自噬相关蛋白的变化。结果 MTT结果显示新藤黄酸在体外对黑色素瘤B16细胞的生长及增殖有明显抑制作用,且随着新藤黄酸浓度的增加和作用时间的延长,细胞活力明显下降;倒置显微镜观察黑色素瘤B16细胞显示随着新藤黄酸浓度增加,细胞结构被明显破坏,细胞死亡增多;透射电镜观察发现新藤黄酸作用黑色素瘤B16细胞后,细胞发生明显的线粒体自噬的形态学变化;Western blot法检测表明随着新藤黄酸给药时间的延长,AMPK、SIRT3及LC3-Ⅱ蛋白表达量呈时间依赖性上升,LC3-I蛋白表达量呈时间依赖性下降,m TOR蛋白表达量随着时间延长有所下降。结论新藤黄酸在一定时间和浓度范围内能够抑制黑色素瘤B16细胞的增殖,诱导细胞发生线粒体自噬,其诱导细胞线粒体自噬的机制可能与调控ROS/SIRT3/AMPK信号通路有关。     

以线粒体为靶点筛选中药抗肝毒性的活性成分研究思路与方法

肝脏是药物代谢的主要场所,肝细胞线粒体是药物肝损伤的重要靶标,线粒体自噬可以维持细胞内线粒体的健康运转以及细胞的稳定增殖,因此利用线粒体自噬来清除受损线粒体是抗药物性肝损伤的重要策略。多种中药中含有可以增强线粒体自噬的活性成分,可以调节线粒体自噬从而缓解相关疾病。但如何准确高效地从中药中发现并评价此类对线粒体有靶向活性成分的研究方法鲜有报道。而采用液质联用技术,以体内过程结合血清药理学的方法能准确、高效地锁定作用于线粒体靶点的中药活性成分。该文综述了增加线粒体自噬解药物肝毒性的中药成分研究思路与方法,为以线粒体为靶点的中药活性成分研究提供新思路与方法。     

中药通过线粒体自噬保护缺血心肌的研究进展

缺血性心脏病是全球死亡率最高的疾病之一,人们迫切需要新的治疗方法和预防手段。一般情况下,心肌细胞依赖于线粒体氧化磷酸化所产生的三磷酸腺苷(ATP)来维持其舒缩功能和离子泵功能。细胞自噬是一种广泛存在于真核细胞内的程序性降解机制,是机体组织的一种自我防御机制和自我修复过程,也是细胞凋亡的一种方式,是维持人体细胞能量平衡的一种基本现象。线粒体自噬是细胞选择性自噬的一种,是受损线粒体利用自噬机制选择性清除受损的蛋白质和细胞器来维持细胞内环境稳定。线粒体自噬对于维持心肌细胞的稳态非常重要。随着现代生物学研究的深入,越来越多的中药或其提取物被证实可以通过自噬或者调节线粒体的功能来改善缺血/再灌注后的心肌细胞损伤。这更加启发着中医药工作者以线粒体为靶向寻找有效的治疗措施。基于以上背景,本文就线粒体自噬在缺血性心脏病中的作用以及中医药在该领域的干预研究进行综述。