parkin对AD转基因果蝇模型的神经保护作用及其作用机制的研究

目的 探讨parkin在阿尔茨海默病(AD)发病机制中的作用.方法 利用经典的GAL4/UAS系统,选用ninaEGAL4启动子,将突变位点在R406W处的Tau蛋白在果蝇复眼内选择性表达,构建ninaE-GAL4/UAS系统AD转基因果蝇模型.然后分别在敲除和不敲除线粒体分裂蛋白Drp1情况下,使parkin在AD转基因果蝇模型中表达.结果 parkin明显抑制了AD转基因果蝇模型复眼视网膜光感受神经元变性,而在Drp1被敲除后,parkin的保护作用效果明显减弱.结论 parkin对AD转基因果蝇模型具有神经保护作用,而这种神经保护作用可能需要依赖线粒体分裂蛋白Drp1的功能.     

线粒体融合与分裂的分子机制及相关疾病的研究进展

线粒体是细胞能量代谢的中心,线粒体的网格形态可通过其融合与分裂而处于一种动态的变化中,以此适应不同环境下的能量需求。线粒体融合蛋白Mitofusin1/2(Mfn1/2),视神经萎缩蛋白(OPA1)和线粒体分裂蛋白(Drp1)分别在线粒体的融合和分裂过程中起到了关键的调节作用。而线粒体融合与分裂功能的异常,参与了人体各个系统许多损伤过程,包括视神经萎缩、缺血再灌注损伤等。本文将回顾上述几种关键蛋白为代表的线粒体融合与分裂关键调控分子、调节机制以及其异常所造成的疾病。     

线粒体动力相关蛋白Drp1对阿尔茨海默病早期诊断价值的研究

目的 探究血浆和脑脊液线粒体动力学相关蛋白(dynamic-related protein 1，Drp1)作为生物标志物在阿尔茨海默病(AD)早期诊断中的临床价值。 方法 选取2015年6月—2017年6月就诊于杭州市第七人民医院老年科125例患者为研究对象，其中轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment，MCI)患者67例，AD患者58例，32例认知功能正常的健康老人为对照组。采用简易智能状态检查量表(MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、日常生活能力量表(ADL)进行认知功能评估；Western blotting测定Drp1与SNO-Drp1蛋白。 结果 MCI组、AD组、对照组MMSE、MoCA评分差异有统计学意义(均P<0.05)。AD组血浆Drp1显著低于对照组(P<0.05)。脑脊液SNO-Drp1在AD组的表达高于MCI组与对照组(均P<0.05)，AD组SNO-Drp1/Drp1值高于对照组。ROC曲线预测MCI的灵敏度和特异度分别是77.6%和56.2%，预测AD的灵敏度和特异度分别是86.2%和87.5%。 结论 AD患者脑脊液SNO-Drp1/Drp1比值诊断AD的敏感度和特异度较高且接近，在早期诊断AD方面具有推广价值。      

缺氧后线粒体Drp1通过LRRK2-HK2诱导mPTP过度开放的机制研究

目的：探究缺氧后线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)对线粒体膜通透性转换通道（mitochondrial permeability transition pore,mPTP）开放的调控机制。方法：在血管平滑肌细胞中通过免疫荧光方法观察缺氧后mPTP开放情况；通过超速离心法分离线粒体和细胞质成分蛋白；使用Co-IP和Westernblot检测缺氧或者干预Drp1、干预己糖激酶-2(hexokinase-2,HK2)后Drp1的表达分布情况、HK2与电压依赖性阴离子通道蛋白（voltage dependent anion channel,VDAC）结合情况、Drp1与富含亮氨酸重复激酶2(leucine-rich repeat kinase 2,LRRK2)结合情况；使用蛋白分子对接和蛋白芯片方法筛选Drp1的潜在结合蛋白及结合位点；使用Drp1抑制剂和点突变法用于相应机制探究。结果：缺氧后Drp1发生线粒体转位促使mPTP过度开放（P<0.05）。使用Mdivi-1减少线粒体Drp1表达后可抑制mPTP开放，减少细胞色素C(cytoc...     

戴蒙开颗粒对阿尔茨海默病小鼠脑组织线粒体动力学的影响

目的:探讨戴蒙开颗粒对阿尔茨海默病小鼠脑组织线粒体动力学的影响。方法:30只APP/PS1小鼠随机分为模型组、戴蒙开颗粒治疗组(中药组),并以15只同月龄同性别的C57BL/6J野生型小鼠作为空白组。中药组给予剂量2.0 g·kg~(-1)·d~(-1)的戴蒙开颗粒0.2 ml灌胃,模型组和空白组给予等体积的0.9%Na Cl溶液灌胃;均灌胃12周。干预结束后,取脑组织分离线粒体,运用Western Blot法检测小鼠脑组织线粒体及去线粒体胞浆动力相关蛋白1(dynamin-related protein1,Drp1)、分裂蛋白1(fission1,Fis1)、视神经萎缩蛋白1(optic atrophy-1,Opa1)和小鼠脑组织NIX蛋白的含量;Elisa法检测小鼠脑组织Bax、Bcl-2蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠脑组织线粒体及去线粒体胞浆Drp1、Fis1、NIX、Bax蛋白含量均明显升高(P0.01),Opa1、Bcl-2含量则明显降低(P0.01);与模型组比较,中药组小鼠脑组织线粒体及去线粒体胞浆Drp1、Fis1、NIX、Bax含量明显降低(P0.05,P0.01),Opa1、Bcl-2含量明显升高(P0.01)。结论:戴蒙开颗粒可改善阿尔茨海默病小鼠脑内线粒体分裂融合异常。     

Sirt1在缺氧条件下对心肌细胞线粒体融合与分裂中的作用

目的 探讨缺氧条件下线粒体动态学变化及Sirt1在其中的作用.方法 ①收集2014年于新桥医院心血管外科行手术治疗的先心病患儿29例,其中非紫绀型先心病14例,紫绀型先心病15例,取术中所切除的右室流出道心肌组织为心肌标本,Western blot检测促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1表达情况.②将H9c2心肌细胞置入缺氧培养箱(94％N2,5％ CO2,1％ O2)中进行培养,检测缺氧0、2、4、8、12 h后促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1的表达水平.③将线粒体靶向质粒分别同空载质粒、Sirt1过表达质粒和Sirt1干扰质粒共转染H9c2细胞,常氧或缺氧培养箱中培养12 h后,激光共聚焦显微镜下观察线粒体融合、分裂情况;④运用腺病毒Ad-Sirt1和慢病毒Lv-Sh-Sirt1分别在H9c2细胞中过表达或干扰Sirt1后,将细胞置于缺氧培养箱中培养12 h,检测Drp1与Fis1表达水平;⑤分别转染空载质粒、Sirt1过表达质粒和Sirt1干扰质粒至H9c2细胞后,缺氧培养12 h,LDH试剂盒检测细胞毒性.结果 ①同非紫绀组相比,紫绀组心肌中Drp1与Fis1表达显著增高,Drp1相对灰度值:[(0.47±0.11)vs(0.76±0.12)、Fis1相对灰度值(0.53 ±0.02)vs (0.83 ±0.03),P＜0.05];②细胞水平研究结果显示Drp1与Fis1的蛋白表达随缺氧的时间的延长呈递增趋势;③激光共聚焦结果表明,Sirt1过表达后能够一定程度地缓解缺氧诱导的线粒体分裂(P＜0.05),而当Sirt1受到干扰后,缺氧所诱导的线粒体分裂水平明显提高(P＜0.05);④在缺氧条件下,过表达Sirt1能够抑制Drp1与Fis1蛋白表达水平(P＜0.05),而Sirt1被抑制后,Drp1与Fis1蛋白表达水平增加(对照组,过表达组,低表达组Drp1相对灰度值依次为[(0.47 ±0.02)vs(0.36±0.02) vs (0.78 ±0.04);Fis1相对灰度值依次为(0.64±0.02) vs (0.42±0.02) vs (0.80±0.04),P＜0.05];⑤Sirt1过表达能够降低缺氧刺激后H9c2心肌细胞的死亡率.结论 Sirt1可能通过调控促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1表达水平促进心肌细胞在缺氧条件下的适应.     

基于Drp1-Ser637磷酸化探讨补阴牵正方对PD小鼠脑线粒体的影响

目的通过帕金森病(PD)小鼠脑动力相关蛋白1(Drp1)和其磷酸化位点丝氨酸637(Ser637)表达的变化及对脑线粒体的影响探讨补阴牵正方防治PD的可能机制。方法选用C57BL/6小鼠72只,随机分为正常组、模型组、补阴牵正方组、美多芭组,每组18只。除正常组外,其余3组小鼠腹腔注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)建立PD模型,补阴牵正方组灌胃补阴牵正方水煎剂,每天灌胃2次,连续28 d,美多芭组腹腔注射美多芭,隔天1次,共28 d。爬杆法、抓握法观察小鼠行为学;免疫荧光组化法观察中脑黑质酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元数目;荧光素酶法测定脑线粒体三磷酸腺苷(ATP);JC-1法检测脑线粒体膜电位;蛋白印迹法(Western blot)检测脑蛋白Drp1及其磷酸化蛋白Drp1-Ser637表达。结果相比正常组,模型组小鼠爬杆时间延长(P0.01),抓握力度减弱(P0.01),黑质TH阳性神经元数目减少(P0.01),脑线粒体膜电位及ATP水平降低(P0.01),脑Drp1蛋白表达增加(P0.01),Drp1-Ser637磷酸化蛋白表达降低(P0.01)。与模型组相比,补阴牵正方组小鼠在第14天爬杆时间缩短、握力明显增加(P0.05),黑质TH数目明显增加(P0.05),Drp1蛋白表达减少(P0.01),Drp1-Ser637磷酸化蛋白表达增加(P0.05),脑线粒体膜电位及ATP水平显著升高(P0.01);而美多芭组除在第14天行为学较模型组有明显改善外(P0.05),其余指标均无统计学差异;补阴牵正方组与美多芭组比较其黑质TH数目、ATP水平及膜电位均有差异(P0.05,P0.01),Drp1-Ser637磷酸化蛋白表达也显著增加(P0.01)。结论补阴牵正方可能通过下调维持线粒体动态平衡的分裂蛋白Drp1、上调Drp1-Ser637磷酸化位点的表达改善PD小鼠脑线粒体功能,从而保护中脑黑质多巴胺神经元达到防治PD的作用。     

雌激素介导线粒体途径的神经保护作用研究

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是多因素引起的神经退行性疾病,以认知障碍、执行力障碍为主要的临床表现,发病机制有β淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）级联和tau 蛋白异常学说等。流行病学调查显示绝经后妇女较同龄男性AD 发病率高1.5~3.0 倍,认为与女性绝经后雌激素降低相关,并且研究表明雌激素有神经元保护作用,雌激素或直接或间接地影响线粒体。除此之外,由于线粒体被视为细胞的能量体、兴奋性毒性期间神经元生存力的关键调节剂,因而AD 线粒体机制也成为AD 发病机制的研究领域。Aβ可直接与线粒体膜结合,从而改变线粒体动力学和功能,导致能量代谢异常,最终引起细胞凋亡等一系列链式反应。研究表明线粒体功能障碍会加剧Aβ沉积和tau 蛋白异常磷酸化,而这两种病理反过来又能促进线粒体损伤,通过线粒体依赖性凋亡通路来诱导细胞凋亡。该文就AD 情况下,雌激素通过介导线粒体途径发挥神经保护作用作一综述,以期为AD 防治提供一定的基础理论思路。     

遗传性视神经病变相关线粒体动力学和基因异常研究进展Research progress in mitochondrial dynamics and gene abnormalities related to hereditary optic neuropathy

遗传性视神经性疾病是以视神经退行性病变为主的一组疾病的统称。遗传性视神经病变发病中存在视网膜神经节细胞线粒体动力学异常和线粒体基因突变、进而导致线粒体功能障碍,从而引起神经节细胞凋亡等。现简要综述线粒体动力学相关融合、分裂蛋白及其突变所引起的视神经相关疾病,着重阐述与遗传相关视神经病变相关的线粒体动力学异常引起的神经元变性与视神经性疾病之间的相关性,以及相对应的线粒体相关基因的异常,为遗传学视神经病变发病机制中线粒体功能失调机制研究提供依据。     

线粒体功能障碍与阿尔茨海默病的相关性研究

阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)是一种常见的神经系统变性疾病。近年研究发现，线粒体功能障碍出现在AD患者或动物模型中。相关研究表明，线粒体功能障碍与神经元能量代谢紊乱、神经元坏死和凋亡的关系密切，对AD发病起到关键的调节作用。本文主要从线粒体能量代谢障碍、线粒体钙稳态、氧化应激、线粒体动力学失衡、线粒体DNA异常、线粒体自噬等方面对线粒体功能障碍与AD的相关性做一综述，以期为AD的临床研究与治疗方向提供理论依据。     

癫痫大鼠海马线粒体融合分裂相关基因的表达变化

目的:观察大鼠癫痫持续状态后线粒体融合分裂相关基因Mfn2和Drp1在海马中的动态变化,探讨线粒体融合分裂在癫痫发生中的作用。方法:随机将成年雄性Wistar大鼠48只分为对照组、癫痫持续状态(status epilepticus,SE)后2 h、8 h及24 h组,后3组建立氯化锂-匹鲁卡品诱导的大鼠癫痫持续状态模型。观察各组大鼠行为学变化;采用Nissl染色检测海马神经元损伤;采用实时定量PCR(real time quantitative PCR,QT-PCR)方法观察大鼠海马Mfn2及Drp1 mRNA表达变化。结果:①与对照组相比,SE组可见大鼠海马CA1和CA3区细胞正常结构破坏、神经元脱失等改变,以癫痫发作后24 h最显著。②与对照组相比,SE后Mfn2 mRNA表达均较对照组显著降低(F=5.362,P=0.006),而Drp1 mRNA表达均较对照组显著升高(F=6.655,P=0.002)。结论:线粒体融合分裂失平衡可能是造成癫痫神经损伤的重要原因。     

Drp1缺失通过ABCB10激活线粒体未折叠蛋白反应

目的：在小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast,MEF)中探讨动力相关蛋白1(dynamin related protein 1, Drp1)基因缺失激活线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein reaction,mtUPR)的分子机制。方法：采用不同浓度 (0、2.5、5.0、10.0mmol/L)3-硝基丙酸(3-nitropropionic acid,3-NP)处理Drp1敲除或敲低的MEF细胞、Drp1抑制剂Mdivi-1或选择性阻断Drp1与下游蛋白相互作用的小分子多肽P110处理的MEF细胞以及相应对照,随后进行Western blot检测CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)、ATP 结合盒 B 亚家族成员 10(ATP binding cassette subfamily B member 10,ABCB10)、Lon肽酶1(Lon peptidase 1,LONP1)以及热休克蛋白60(heat shock protein 60,Hsp60) 的表达。RT-qPCR 检测Drp1敲低或Mdivi-1处理后MEF细胞的ABCB10的mRNA水平。同时敲低Drp1和ABCB10,Western blot检测CHOP蛋白的表达,试剂盒检测培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)含量,流式细胞术检测线粒体活性氧和线粒体膜电位水平。结果：3-NP处理后,Drp1敲除或敲低的MEF细胞以及Mdivi-1或P110处理的MEF细胞中CHOP表达呈现倍数上调。Drp1敲除或敲低的MEF细胞以及Mdivi-1或P110处理的MEF细胞中ABCB10蛋白表达上调,mtUPR效应蛋白LONP1和 Hsp60表达上调。Drp1敲低的MEF细胞和Mdivi-1处理的MEF细胞中ABCB10 mRNA水平上调。同时敲低Drp1和ABCB10后, 与Drp1敲低组相比,CHOP表达下调,LDH含量降低,线粒体活性氧水平降低,线粒体膜电位水平增加。结论：在MEF细胞中, Drp1表达下调可引起ABCB10表达量增加,导致mtUPR关键蛋白CHOP、LONP1和Hsp60蛋白表达上调,进而激活mtUPR。     

杨梅素对人卵巢癌SKOV3细胞自噬的诱导作用及线粒体分裂的促进作用

目的：观察杨梅素作用于人卵巢癌SKOV3细胞后细胞自噬的发生和线粒体分裂程度,探讨杨梅素对其线粒体分裂的影响及自噬的诱导作用。方法：体外培养SKOV3细胞,杨梅素给药剂量按0、20、40和60 g·L^-1分为对照组和低、中、高剂量杨梅素组,均作用12 h。流式细胞术检测各组细胞线粒体膜电位变化,MitoTracker Red荧光探针特异性标记线粒体观察其形态,Western blotting法检测动力相关蛋白1（Drp1）、线粒体分裂蛋白1（Fis1）和自噬相关蛋白LC3-Ⅰ及LC3-Ⅱ蛋白表达水平,采用间接免疫荧光法检测自噬相关蛋白LC3表达强度。结果：与对照组比较,各剂量杨梅素组细胞线粒体膜电位下降比例明显升高（t=3.27,t=6.85,t=5.49,P<0.05）。与对照组比较,各剂量杨梅素组细胞中线粒体数目增加,且线粒体砂砾感增强。与对照组比较,各剂量杨梅素组细胞中Drp1（t=4.35,t=3.28,t=6.17,P<0.05）和Fis1（t=8.32,t=6.74,t=9.27,P<0.05）蛋白表达水平明显升高,中和高剂量杨梅素组细胞中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值明显升高（t=3.28,t=4.21,P<0.05）。间接免疫荧光检测,与对照组比较,随着杨梅素给药剂量增加,LC3表达强度逐渐增强。结论：杨梅素能够诱导人卵巢癌SKOV3细胞发生自噬,并对线粒体动分裂有明显促进作用。     

抗增殖蛋白2在线粒体中的功能研究进展

线粒体为机体提供正常生命活动所需能量,在生长发育、细胞周期、细胞凋亡及细胞分裂分化中发挥重要作用,线粒体功能发生障碍可介导多种疾病的发生发展。抗增殖蛋白2(prohibitin 2,PHB2)结构高度保守,定位于细胞膜、细胞核、线粒体等细胞结构。最近关于PHB2在线粒体功能中作用的研究不断增多,本文主要从线粒体自噬、线粒体动力学、线粒体凋亡以及氧化磷酸化过程四个方面进行阐述,旨在提高对PHB2功能作用的认识,为相关机制进一步研究提供理论基础。     

癫痫持续状态大鼠海马线粒体分裂、融合的变化

目的 探讨癫痫持续状态大鼠海马线粒体分裂、融合的变化。方法 将50只Wistar大鼠随机分为正常对照组和癫痫组,癫痫组分为癫痫持续状态后4、8、24和72h组,观察癫痫持续状态后不同时间点大鼠海马线粒体分裂、融合的变化。Western blotting、PCR分析海马线粒体中Drp1、hFis1、 Mfn1、Opa1的表达;免疫组化分析海马CA3区神经细胞Drp1、Opa1的表达。结果 Drp1、 hFis1在癫痫持续状态后4h时开始升高,24h达高峰,72h仍处于较高水平;Mfn1、Opa1在癫痫持续状态后4h时出现短暂的升高,随即表达下降,并于24h时达最低水平。癫痫持续状态后24h时,大鼠海马CA3区Drp1阳性神经元数目显著高于对照组(P＜0.05),Opa1阳性神经元数目显著低于对照组(P＜0.05)。结论 癫痫持续状态大鼠海马线粒体分裂、融合失衡,主要表现为线粒体分裂增强、线粒体融合抑制。     

二氢杨梅素抑制高脂喂养小鼠肝脏脂肪蓄积与线粒体融裂基因变化的关系

目的 探讨肝脏线粒体融裂相关基因表达变化在二氢杨梅素抑制高脂喂养小鼠肝脏脂肪蓄积中的可能作用.方法 45只6周龄C57BL/6J雄性小鼠,按随机数表法分为普通饲料组(CON),高脂饲料组(HFD)和高脂加二氢杨梅素组(HFD+ DHM),每组15只,干预12周.检测小鼠体质量、肝脏指数、血清生化指标;分别采用HE染色和油红O染色观察肝细胞脂肪变性和脂滴数量与形态.使用增强型ATP试剂盒检测肝脏ATP含量;采用荧光定量PCR和Western blot分别检测肝脏线粒体融合与分裂相关基因[动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)、分裂蛋白1(fission 1,Fis1)、融合蛋白2(mitofusion 2,Mfn2)、视神经萎缩蛋白1(optic atrophy1,Opa1)]的mRNA及蛋白表达.结果 与CON组相比,HFD组小鼠体质量、肝脏指数、空腹血糖、空腹胰岛素水平、甘油三酯、总胆固醇、低密度胆固醇明显增高(P＜0.05),肝脏ATP含量显著降低(P＜0.05),HE染色见明显的肝内脂肪空泡和肝细胞气球样变,油红O染色见大量的脂滴蓄积,肝脏组织Fis1、Drp1 mRNA和蛋白表达显著增高(P＜0.05),而Mfn2、Opa1明显降低(P＜0.05).二氢杨梅素干预显著抑制高脂喂养诱导的肝脏指数、空腹血糖、空腹胰岛素和血甘油三酯的升高,肝脏脂肪蓄积以及肝脏ATP含量的降低,并且明显拮抗高脂诱导的线粒体分裂与融合基因mRNA和蛋白的表达水平变化.结论 二氢杨梅素可明显改善高脂喂养小鼠肝脏的脂肪蓄积,该效应可能与其调节肝脏线粒体的融合与分裂有关.     

FUNDC1在肾脏疾病中的研究进展

肾脏含有丰富的线粒体,是人体的高耗能器官.线粒体功能障碍在肾脏疾病的发生和发展中起关键作用.FUN14结构域蛋白1(FUNDC1)作为一种存在于线粒体外膜的新型受体蛋白,参与调节线粒体自噬、分裂/融合及线粒体与内质网之间的相互作用,从而维持线粒体的稳态,发挥其正常的生物学功能.FUNDC1与多种肾脏疾病,包括急性肾损伤...     

ALDH2通过线粒体融合与裂变减轻脂多糖诱导的脑微血管内皮细胞屏障的损伤

目的 观察乙醛脱氢酶2（ALDH2）对脂多糖（LPS）诱导的小鼠脑微血管内皮细胞屏障的影响,并探讨线粒体融合与裂变在内皮屏障中的作用。方法 小鼠脑微血管内皮细胞分为3组：对照组：不给予任何处理;LPS损伤组（LPS）：1 μg/mL的LPS刺激24 h;LPS+ALDH2激动剂Alda-1组（LPS+Alda-1）：在LPS刺激前给予20 μmol/mL的Alda-1预处理1 h。CCK-8实验检测细胞活性;跨内皮细胞电阻和FITC-Dextran葡聚糖实验检测细胞通透性变化;试剂盒丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）测定氧化应激水平;超氧化物阴离子荧光探针检测细胞活性氧（ROS）的表达;Western blot检测细胞ALDH2、紧密连接蛋白ZO-1、Occludin以及线粒体融合蛋白Mfn2、OPA1和分裂蛋白Drp1、Fis1表达。结果 与对照组相比,LPS组跨内皮细胞电阻值降低、FITC-Dextran渗漏性增高,MDA含量升高、SOD活性下降,ROS荧光表达增强,ALDH2、紧密连接蛋白ZO-1、Occludin、线粒体融合蛋白Mfn2和OPA1表达降低,而线粒体分裂蛋白Drp1和Fis1表达升高（P<0.05）。应用Alda-1干预后,可显著抑制LPS所致的内皮细胞膜通透性升高,减低ROS荧光表达,ALDH2、ZO-1、Occludin 、OPA1和Mfn2蛋白表达增高,而Drp1和Fis1蛋白表达降低（P<0.05）。结论 ALDH2通过抑制线粒体ROS的产生,减轻LPS诱导脑微血管内皮细胞屏障的损伤,其机制可能与促进线粒体融合及抑制线粒体裂变有关。     

Apelin在急性肾损伤中对肾小管上皮线粒体的保护作用

目的 探讨多肽Apelin在顺铂诱导的急性肾损伤中对肾小管上皮细胞线粒体的保护作用及相关机制。方法 体外培养人近端肾小管上皮细胞,给予含顺铂(5μmol/L)和(或)Apelin-13(1μmol/L)的培养基孵育。设立3个实验组:正常对照组、顺铂组、顺铂+Apelin组。RT-PCR检测线粒体去乙酰化酶Sirt3 mRNA表达量;Western blot法检测线粒体乙酰化蛋白水平,以及线粒体分裂蛋白Drp1、融合蛋白OPA1表达量。选取8周龄雄性野生型小鼠,一次性腹腔注射顺铂(20mg/kg)诱导AKI。从顺铂注射的次日起,每日腹腔注射Apelin-13(0.1μmol/kg)或0.9%氯化钠注射液进行干预。设立3个实验组,即正常对照组、顺铂+生理盐水组、顺铂+Apelin组。透射电镜观察近端肾小管上皮线粒体形态,ELISA试剂盒检测血浆肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)水平,以及尿液肾损伤分子-1(Kim-1)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)含量。结果 细胞实验观察到,与正常对照组比较,顺铂组Sirt3 mRNA表达降低(P<0.05),线粒体乙酰化蛋白水平升高(P<0.05)。线粒体分裂蛋白Drp1表达增多(P<0.05),线粒体融合蛋白OPA1表达减少(P<0.05)。而顺铂+Apelin组,上述标志物表达量的变化受到显著抑制(P均<0.05)。动物实验显示,对照组小鼠肾脏线粒体结构完整。顺铂+生理盐水组,线粒体数量减少,形态扭曲伴空泡变。顺铂+Apelin组,线粒体的病变程度轻于顺铂+生理盐水组。与正常对照组比较,顺铂+生理盐水组小鼠血浆Cr、BUN升高,尿液Kim-1、NGAL含量明显增加(P均<0.05)。顺铂+Apelin组与顺铂+生理盐水组比较,上述指标的水平有所降低(P均<0.05)。结论Apelin通过增加线粒体去乙酰化酶Sirt3的表达,维持线粒体稳态,从而减轻顺铂诱导的急性肾损伤。     

色素上皮衍生因子对缺氧条件下H9C2心肌细胞保护作用

目的 探讨色素上皮衍生因子(PEDF)对H9C2心肌细胞在低氧无血清条件下的保护作用及其可能的机制.方法 体外培养H9C2细胞进行低氧无血清处理,将细胞分为对照组(H9C2)、缺氧组(缺氧+H9C2)、PEDF组(缺氧+H9C2+PEDF)、残粒体分裂抑制剂(Medivi-1)组(缺氧+H9C2+Mdivi-1).TUNEL染色检测H9C2心肌细胞凋亡率;Western blot检测动力相关蛋白1(Drp1)、活化半胱天冬酶-3(Cleaved-Caspase3)的蛋白水平;电镜及MitoTracker Red检测线粒体形态;采用线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测线粒体膜电位,MitoSOXTM检测线粒体活性氧簇(ROS)水平.结果 缺氧诱导H9C2细胞线粒体分裂,缺氧组(6 h)与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05),PEDF减少缺氧条件下线粒体分裂,PEDF组与缺氧组(6 h)比较差异有统计学意义(P＜0.05),PEDF和Mdivi-1可以减少缺氧条件下(24 h)细胞凋亡,与缺氧组(24 h)比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 PEDF通过抑制缺氧条件下H9C2细胞线粒体分裂减少细胞凋亡.