线粒体通透性转换孔与细胞凋亡的最新研究进展

线粒体通透性转换孔(PT)的分子结构目前尚不清楚。最新研究表明,线粒体磷酸盐载体作为线粒体载体家族中的一类,是PT的重要组成,而亲环蛋白D,电压依赖性离子通道与腺嘌呤核苷酸转位酶则参与PT开放的调节。PT开放与细胞凋亡密切相关,但近年来的研究表明,二者之间并不存在必然关联。现针对PT与磷酸盐载体及与凋亡等之间的关系进行综述。     

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     

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.     

线粒体释放促凋亡因子与细胞凋亡

早在 2 0世纪 6 0年代末和 70年代初 ,人们就通过电镜观察发现细胞除坏死 (neorosis)这一死亡方式外 ,还存在另一种死亡方式。为了与通常所见的死亡相区别 ,1972年Kerr[1 ] 等首次将这种死亡方式命名为细胞凋亡 (apoptosis)。由于这种死亡方式不会导致溶酶体及细胞膜破裂 ,没有细胞内涵物的外泄 ,不会引起炎症反应和次级损伤 ,所以引起了众多学者研究的兴趣。线粒体被视为细胞提供能量的“动力工厂” ,与氧化磷酸化有关的酶或蛋白质大都位于线粒体内膜上。近几年来 ,通过对细胞凋亡的研究 ,人们发现在细胞凋亡早期 ,线粒体虽尚无明显形态变…     

线粒体在细胞凋亡中作用的研究进展

许多促细胞凋亡信号作用于线粒体,它们大部分,但不是所有,能够改变线粒体通透性,继而导致其内蛋白释放入胞质,由此构成线粒体介导的凋亡途径,这个过程也受Bcl-2调控。因此,线粒体可能是各种促细胞凋亡蛋白释放及其在胞质中发挥作用的门户。     

电压依赖性阴离子通道的研究进展

电压依赖性阴离子通道(VDAC)位于线粒体外膜,形成了线粒体和代谢产物之间的分界,作为"守门员"控制着代谢产物的进出以及线粒体与其他细胞器的对话,同时,VDAC也是线粒体介导凋亡的关键成员。除了调节线粒体的代谢和产能功能,VDAC通过与不同配体和蛋白相互作用,作为细胞生存和死亡信号的汇聚点,这些功能可能使VDAC成为合理的新治疗发展的靶点。现就哺乳动物VDAC蛋白(尤其是VDAC1)的结构、功能、与相关蛋白的关系以及VDAC参与的疾病作一综述。     

钙介导As2O3诱导的线粒体通透性转变孔道开放

目的研究Ca^2＋在AS2O3介导的PTP开放中的作用,探讨AS2O3诱导粒体通透性转变孔道（PTP）开放的机制。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;借助荧光探针Rh123检测线粒体膜电位的变化。结果用10μmol／L,加10μmol／LCa^2＋处理线粒体,PTP开放。单独使用10μmol／LAS2O3处理,或先用0．5mmol／LEGTA螯合C矿,然后用10 mol／LAS2O3加10μmol／LCa^2＋处理,线粒体D540不下降。分别用0、5、10和20μmol／LAS2O3,处理线粒体,D540变化可分别被50、20、10和5μmol／LCa^2＋介导。结论C矿能介导AS2O3,诱导的PTP开放;AS2O3,诱导细胞凋亡通过降低诱发PTP开放所需的Ca^2＋阈值促使PTP开放,有可能通过调节细胞内的Ca^2＋来调控线粒体PTP开放进而调控细胞凋亡。     

深低温停循环对大鼠海马神经元电压依赖阴离子通道表达的影响

目的探讨深低温对缺血大鼠海马线粒体电压依赖性阴离子通道表达的影响.方法实验分组:第1组:常温停循环组(NTCA),不降低脑组织温度,体温保持在36℃～ 37℃,停循环10 min;第2组:深低温停循环组(DHCA),大鼠脑组织温度降到20℃ ～ 24℃,停循环10 min;第3组:空白对照组(NC),不降低体温也不停循环,每组10个样本.取出海马用冻存管保存在液氮中,提取海马组织线粒体的蛋白质和RNA做VDAC3种亚型的蛋白质表达水平和基因表达水平验证.结果VDAC3种亚型在NTCA组中的表达量较DHCA显著增高,差异有统计学意义(P＜0.01).结论缺血可使线粒体外膜电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC)的表达量增加,深低温能降低VDAC的表达从而达到脑保护的作用.     

线粒体途径介导血小板凋亡的研究进展

血小板凋亡是血小板自主有序的死亡,其不是病理状态下自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动采取的一种死亡过程。血小板凋亡是井然有序的过程,大量的分子及途径参与其中。线粒体在调节血小板凋亡过程中发挥关键作用。在血小板凋亡过程中,线粒体通透性转换孔过度开放,引起线粒体跨膜电位降低,并导致多种线粒体蛋白,其中,线粒体内的Bcl-2家族对血小板凋亡具有双向调节作用。研究线粒体在血小板凋亡中的作用机制,对于研究血小板凋亡的调控机制具有重要意义。     

线粒体介导的细胞凋亡研究进展

细胞凋亡是生物体细胞受基因精确调控的主动消亡过程。多种分子参与、多重信号转导通路介导其调控机制，其中，线粒体介导的凋亡通路是重要的组成部分。凋亡信号可经有丝分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）通路传递给线粒体，诱导细胞色素c释放，活化caspases蛋白酶家族、或诱导凋诱导因子（AIF）释放，执行凋亡。Bcl2家族成员参与凋亡调控，并作为桥梁沟通线粒体、死亡受体介导的通路间的对话。     

非酒精性脂肪肝大鼠肝细胞凋亡与线粒体膜通透性转换孔开放的关系

目的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;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;Western Blot检测肝脏Bax表达及
变化情况。结果与正常对照组比较,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;Western Blot 进一步证实Bax 在高脂组随造模时间延长蛋白表达量增加;并且随着脂肪肝的进展,
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Bax表达量增加、Bcl-2/Bax比率异常是MPTP开放的分子基础。
     

线粒体通透性转换孔对细胞程序性死亡的调控机制及其靶向药物研究进展

线粒体通透转换特性自20世纪70年代被发现以来,在调控细胞凋亡作用方面已获得广泛认可.该特性由线粒体通透性转换孔(mPTP)介导,以线粒体内膜通透性升高,相对分子质量<1.5×103的小分子物质自由通过线粒体膜为特征,但该通道的分子结构仍不十分清楚.探究mPTP的具体组成与调节机制,有助于提高对神经退行性疾病、心血管疾病及癌症发病机制与治疗手段的认识.本文通过对mPTP结构模型及其调控细胞程序性死亡(PCD)具体分子机制新进展的简要综述,论证了将mPTP靶向化合物作为PCD调控药物的可行性.     

流式细胞技术检测线粒体通透转变孔道开放

目的 通过白藜芦醇诱导线粒体通透过渡孔道(PTP)开放模型,介绍一种使用流式细胞技术检测线粒体PTP的新方法.方法 提取大鼠肝脏线粒体,使用荧光探针NAO(nonylacridineorange)选择性的标记单个线粒体;TMRE标记检测线粒体膜电位的变化;流式细胞仪检测线粒体的侧向散射角(SSC)改变来反映白藜芦醇诱导的线粒体肿胀,即PTP的开放.结果 NAO标记线粒体结合流式细胞技术可以确定从细胞中分离线粒体的纯度;白藜芦醇处理线粒体后引起了TMRE荧光强度的降低以及SSC的减少,说明白藜芦醇可以诱导PTP开放,环孢霉素A(CsA)可以抑制白藜芦醇诱导的PTP开放.结论 流式细胞技术可以准确的检测线粒体膜电位、线粒体的肿胀程度和PTP的开放.     

吗啡预处理对大鼠缺血再灌注损伤 心肌线粒体通透性转换孔的影响

目的：探讨吗啡预处理对大鼠缺血再灌注损伤心肌保护作用及对线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore,MPTP）的影响。方法：40只SD成年雄性大鼠,体质量220~280 g,随机分为S组（假手术组,仅穿线,不结扎冠状动脉前降支）,IR组（缺血再灌注组）,Mp+IR组（吗啡预处理缺血再灌注组),CsA+IR组 (环孢霉素A预处理缺血再灌注组), 每组10只。除S组外,其余大鼠心脏都经历30 min缺血和180 min再灌注,再灌注180 min时抽?庋逯辛姿峒∷嵬っ福╟reatine kinase-Mb,CK-Mb）和心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I,cTnI）,分离心肌线粒体,测定缺血再灌注心肌线粒体2-3［H］DOG,Cyt C,［Ca2+］m 和Ca2+摄取速率及MPTP t1/2（MPTP达到50%开放所需时间）并比较4组之间的差异。结果：Mp+IR组和CsA+IR组CK-Mb与cTnI明显较IR组降低（P＜0.01）。IR组心肌细胞线粒体2-3［H］DOG和［Ca2+］m 明显增加,高于S组,Cyt C含量明显低于S组,Mp+IR组较IR组2-3［H］DOG和［Ca2+］m下降,Cyt C 含量增加（P＜0.01）。2-3［H］DOG与［Ca2+］m呈正相关（r=0.797,P＜0.01), Cyt C与2-3［H］DOG呈负相关（r=-0.805,P＜0.01),Cyt C与［Ca2+］m呈负相关（r=-0.648,P＜0.01)。缺血再灌注后MPTP t1/2明显缩短,用吗啡和CsA干预使MPTP t1/2明显延长。结论：用吗啡预处理可以起到保护心肌的作用,其机制可能与降低钙超载,延长MPTPt1/2有关。     

乙醛脱氢酶2和线粒体渗透转换参与乙醇后处理的心肌保护作用

目的:探讨乙醇后处理心肌保护作用是否与促进线粒体乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)的生成和抑制线粒体渗透性转换孔道的开放有关.方法:采用离体大鼠心脏Langendorff灌流方法,局部结扎冠状动脉左前降支30 min,复灌120 min复制心肌缺血/复灌模型.测定心室动力学指标和复灌期间冠脉流出液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)含量.TTC染色法测定心肌梗死面积.RT-PCR测定左心室前壁心尖组织线粒体ALDH2 mRNA的表达.结果:与单纯缺血/复灌相比,乙醇后处理明显促进了左室发展压、左心室内压最大上升和下降速率的恢复,降低复灌期冠脉流出液中LDH的释放和心肌梗死面积,ALDH2 mRNA表达增高.线粒体渗透性转换孔道开放剂苍术苷减弱了乙醇后处理的作用,抑制了心室动力学指标的恢复,LDH释放增多,梗死面积增加,同时ALDH2 mRNA表达降低.结论:乙醇后处理心肌保护作用可能与促进线粒体乙醛脱氢酶2的生成和抑制线粒体渗透性转换孔道的开放有关.     

辛伐他汀抑制大鼠心肌缺血再灌注时线粒体通透性转换孔开放的研究

目的 探讨调脂药辛伐他汀（Simvastatin）在心肌缺血再灌注损伤中对心肌梗死和心肌缺血面积的影响,及能否抑制线粒体通透性转换孔的开放.方法 雄性SD大鼠,随机分为假手术组（Sham）、对照组（Con）、辛伐他汀小剂量组（Sim_1）、辛伐他汀大剂量组（Sim_5）及环孢菌素A组（CsA）.结扎大鼠前降支构建缺血再灌注模型（假手术组除外）.结果 Sim_1、Sim_5及CsA组心肌缺血面积减少分别为26.5％、32.2％及28.6％,各组间差异无统计学意义（P＞0.05）,但和Con组比较,差异均具有统计学意义（P＜0.05）.和对照组比较,各干预组均明显减少Ca2＋诱导的mPTP开放（P＜0.05）;其中,Sim_5组的抑制作用最强,而Sim_1则最弱.结论 辛伐他汀能有效的抑制缺血再灌注时心肌细胞mPTP的开放,并能减少缺血再灌注引起的损伤.     

鱼藤素对乳腺癌细胞MDA-MB-231线粒体通透性转换孔的作用

目的研究鱼藤素对乳腺癌细胞MDA-MB-231线粒体通透性转换孔的作用。方法MTT法检测鱼藤素对MDA-MB-231细胞的增殖抑制作用;AnnexinⅤ-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率;罗丹明123单染法观察线粒体膜电位变化;蛋白免疫印迹法检测细胞质中Cytc的表达;分光光度法检测caspase-3蛋白活性;Fluo-3/AM荧光指示剂检测细胞内钙离子浓度变化;RT-PCR和蛋白免疫印迹法检测Bcl-2和Bax mRNA及其蛋白表达。结果鱼藤素对MDA-MB-231细胞增殖具有明显的抑制作用,呈时效和量效依赖关系(P0.05);鱼藤素处理细胞后,细胞线粒体膜电位降低,细胞质内Cytc蛋白表达水平升高,caspase-3活性明显提高,与未处理组相比差异具有统计学意义(P0.01)。流式细胞术检测显示细胞凋亡率和细胞内钙离子浓度随鱼藤素浓度的增加而增多;RT-PCR和蛋白印迹检测结果发现鱼藤素能使Bcl-2 mRNA和蛋白表达减少,而Bax表达增加。结论鱼藤素对乳腺癌MDA-MB-231细胞的增殖抑制、诱导凋亡作用可能与细胞内钙超载,Bcl-2和Bax表达改变影响线粒体通透性转换孔开放,诱导线粒体膜电位降低及Cytc释放有关。     

线粒体通透转换孔开放与NAFLD大鼠肝细胞凋亡的关系

目的 探讨大鼠非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)发生发展过程中线粒体通透转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)状态改变,及其与肝细胞凋亡的关系.方法 24只雄性SD大鼠随机分为对照组与实验组,对照组6只给予正常鼠食,8周后处死;实验组18只给予高脂饮食.分别于饲养4、8、12周时处死.提取线粒体,分光光度计检测线粒体通透转换孔的状态变化,流式细胞术检测肝细胞凋亡情况.结果 线粒体通透转换孔开放率随高脂饮食饲养时间延长明显增加,肝细胞凋亡比例亦明显增加.结论 大鼠非酒精性脂肪性肝病肝细胞凋亡与线粒体通透转换孔有关.线粒体通透转换孔可能参与非酒精性脂肪肝向非酒精性脂肪性肝炎转变的"二次打击"过程.     

线粒体通透转换孔与心肌缺血-再灌注损伤

缺血-再灌注会导致线粒体通透转换孔（MPTP）的开放,通道的低水平开放和随后的关闭,会导致线粒体释放细胞色素C及其他前凋亡分子,如果开放无限制继续,会导致离子稳态失衡,引起一系列细胞死亡的瀑布式反应。缺血-再灌注期间直接或间接的抑制MPTP开放,对再灌注损伤产生明显的保护作用。近期发现,MPTP短暂的低水平开放对其后的再灌注损伤也有保护作用。作者着重对MPTP的组成及机制、心肌缺血-再灌注时的通透改变和与心肌缺血预处理的关系作一综述,以寻求防治心肌缺血-再灌注损伤的新策略。