PINK1/Parkin通路介导的线粒体自噬在神经系统损伤中的研究进展

PTEN诱导假定激酶1(PTEN-induced putative kinase 1, PINK1)/帕金蛋白（Parkin）通路是线粒体自噬经典的信号转导通路。在神经系统损伤中,PINK1/Parkin信号转导通路受多种蛋白因子及药物的调节,参与疾病损伤中的细胞凋亡和氧化应激,并对损伤后的神经发挥保护作用。本文分别从PINK1、Parkin的结构与组成、PINK1/Parkin信号通路的激活、PINK1/Parkin信号通路与细胞凋亡和神经系统损伤性疾病的关系等方面展开论述,希望为神经系统疾病的基础实验研究及其临床治疗提供新的思路。     

PINK1/Parkin介导线粒体自噬对缺血性脑卒中作用机制的研究进展

近些年来,我国脑卒中总体发病率呈上升趋势,已经成为患者死亡和残疾的主要原因[1],其以发病突然、起病急骤的神经功能缺损为主要特征。脑卒中主要包扩缺血性脑卒中（ischemic stroke,IS）和出血性脑卒中两大类,而最常见的类型是IS。IS导致神经细胞血液供应不足,所需的葡萄糖和氧气减少,神经细胞稳态被扰乱,从而引发包括兴奋性毒性、氧化应激、炎症、细胞凋亡在内的病理生理过程[2]。研究表明,线粒体自噬可以及时清除受损的线粒体,有效控制线粒体质量和功能,维持神经细胞稳态和防止神经细胞凋亡,在IS病理生理过程中起着不可忽视的作用[3]。现就PTEN诱导推定激酶1(PTEN-induced putative kinase protein 1,PINK1) /人帕金森蛋白2( human Parkinson disease protein 2,Parkin)介导线粒体自噬对缺血性脑卒中作用机制的研究进展予以综述     

PINK1-parkin途径及其与心肌缺血再灌注损伤的关系

自噬是细胞吞噬自身物质和细胞器并降解重新利用的过程。线粒体自噬是一种选择性自噬,通过特异性清除冗余、损伤和功能异常的线粒体,维持线粒体的平稳运行,包括受体介导的线粒体自噬和PINK1-parkin途径介导的线粒体自噬。线粒体自噬对线粒体数量、质量的控制和细胞正常代谢意义非凡。PINK1-parkin途径作为线粒体自噬的重要通路之一,在心肌缺血/再灌注的过程中起到了重要的作用。本文综述了PINK1-parkin途径及其与心肌缺血/再灌注损伤的关系, 以期为心肌梗死的的治疗提供潜在的靶点。     

通心络胶囊对热射病大鼠心肌细胞线粒体自噬及PINK1/Parkin通路的影响

目的:探讨通心络胶囊对热射病大鼠心肌细胞线粒体自噬及PTEN诱导假定激酶1(PINK1)/Parkin通路的影响.方法:制备经典型热射病大鼠模型,随机分为模型组、通心络低剂量组(0.1 g/kg)、通心络中剂量组(0.3 g/kg)、通心络高剂量组(0.9 g/kg),另取正常大鼠作为对照,记为正常组.采用酶联免疫吸附...     

PINK1/Parkin在肠缺血再灌注所致急性肾损伤中的作用

目的:研究PINK1/Parkin通路在肠缺血再灌注(IIR)所致急性肾损伤中的作用.方法:野生型成年雄性C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(S组)和肠缺血再灌注组(IIR组),每组10只.建立小鼠肠缺血再灌注模型,再灌注2 h后HE染色法观察肾组织形态学变化并行病理学评分,生化分析仪检测血清中血清尿素氮(BUN)和...     

PINK1/Parkin信号通路调控线粒体自噬在敌草快中毒神经元损伤中作用的研究进展

随着敌草快(DQ)的应用增多,临床上的中毒病例也逐渐增多,但对于DQ神经损伤的机制仍不明确,且无有效的治疗措施,因此其神经损伤问题成为了人们关注的热点.机体发生急性DQ中毒时产生的氧化应激作用使体内线粒体电子传递链破坏后产生过多有害活性氧,诱导线粒体损伤,最终导致神经细胞死亡;神经保护蛋白PTEN诱导的假定激酶1(PI...     

丹黄散激活PINK 1/Parkin信号通路对高糖诱导的血管内皮细胞损伤的影响

目的 基于PINK 1/Parkin信号通路探究丹黄散对高糖诱导的血管内皮细胞损伤的作用，并探讨其具体的作用机制。方法 将人脐静脉血管内皮细胞进行体外培养，随机分为对照组、生长因子组、丹黄散组、高糖组、高糖+生长因子组、高糖+丹黄散组，每组3例，干预48 h;细胞划痕实验检测细胞转移率，Transwell实验检测细胞侵袭率；免疫荧光法测定抗凋亡蛋白Bcl-2、Beclin-1、促凋亡蛋白Bax的表达水平；Western blot技术测定假定激酶(PINK 1)、帕金森病蛋白(Parkin)、微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC 3-Ⅱ)的蛋白表达水平。结果 细胞划痕实验、Transwell实验结果显示，在正常环境下及高糖处理后，丹黄散均可降低细胞的细胞转移率和侵袭率(P<0.05);荧光免疫法结果显示，在正常环境下及高糖处理后，丹黄散均可上调细胞中的Bcl-2、Beclin-1蛋白表达水平(P<0.05);Western blot结果显示，在正常环境下及高糖处理后，丹黄散均可下调Bax的蛋白表达水平(P<0.05),升高细胞中的PINK 1、Parkin和LC 3-Ⅱ蛋白表达水...     

葛根素调节PINK1/parkin信号通路对横纹肌溶解致大鼠急性肾损伤的影响

目的 探讨葛根素是否可通过调节PTEN诱导激酶1/帕金森病相关基因(PINK1/parkin)信号通路影响横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠线粒体自噬。方法 将60只SPF级成年雄性SD大鼠分为正常组(等量生理盐水)、模型组(50%甘油10 mL/kg)、葛根素低剂量组(葛根素50 mg/kg)、葛根素中剂量组(葛根素100 mg/kg)、葛根素高剂量组(葛根素200 mg/kg)、3-MA组(腹腔注射3-MA 15 mg/kg),每组10只。3-MA组灌胃葛根素200 mg/kg同时腹腔注射15 mg/kg自噬抑制剂3-MA,各给药组连续灌胃给药7 d后,除正常组外其余各组大鼠在双侧后肢肌肉一次性注射50%甘油10 mL/kg,建立横纹肌溶解诱导的急性肾损伤大鼠模型。血清生化分析血清尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)和肌酐磷酸激酶(CK)水平;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)水平;HE染色法观察大鼠肾组织病理变化;试剂盒法测量大鼠肾脏组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)水平;透射...     

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在异烟肼诱导的肝细胞损伤中的作用

目的：结核病患者长期大剂量联合使用抗结核药物会引起肝损伤等不良反应,但引起损伤的机制尚不明确。尽管同源性磷酸酶及张力蛋白诱导激酶1(phosphatase and tensin homolog induced kinase 1,PINK1)/Parkin信号轴可能通过调控线粒体自噬和肝细胞内氧化应激水平而参与肝损伤过程,但目前尚不清楚药物致肝损伤与该信号轴调控的线粒体自噬机制间的相关性。本研究旨在探究PINK1/Parkin信号轴是否可通过调控线粒体自噬改善抗结核药物用药过程中出现的肝细胞损伤,从而为临床结核病患者使用抗结核药物治疗过程导致的肝损伤提供潜在的药物治疗靶点。方法：使用异烟肼(isoniazide,INH)处理小鼠肝实质细胞AML-12以模拟肝损伤状态,分别采用real-time PCR和蛋白质印迹法检测正常AML-12细胞(对照组)、INH刺激的肝损伤模型(模型组)及INH和PINK1激动剂红景天甙共同刺激下的AML-12细胞(干预组)中PINK1、Parkin以及自噬相关分子的表达水平。利用ELISA试剂盒检测肝细胞内活性氧(reactive oxygen specie...     

β-细辛醚激活PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善APP/PS1小鼠认知和记忆功能障碍的研究

目的 探讨β-细辛醚对淀粉样前体蛋白(APP)/早老素1(PS1)小鼠的作用机制及对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的影响.方法 将APP/PS1小鼠随机分为模型组、β-细辛醚低、中、高剂量组(15、30、45 mg/kg)、多奈哌齐组(1 mg/kg)、雷帕霉素组(4 mg/kg)、3-甲基腺嘌呤(3-MA)...     

PINK1低表达诱导线粒体自噬障碍致糖尿病缺血心肌易损及机制

【立论依据】 糖尿病患者发生缺血性心脏病(IHD)后心肌损伤程度明显高于非糖尿病患者,但其具体机制尚待阐明。线粒体自噬是细胞通过自噬机制选择性清除线粒体的过程,对于维持线粒体功能和细胞生存至关重要。新近研究表明,线粒体激酶PINK1可通过线粒体融合蛋白Mfn2募集并结合E3泛素连接酶Parkin,介导线粒体自噬。然而,PINK1在糖尿病心肌中的表达变化及其介导的Mfn2-Parkin通路在心肌缺血损伤中的作用尚不清楚。 【设计思路】 本课题拟在整体和细胞水平研究PINK1在糖尿病心肌中是否低表达、并引发线粒体自噬障碍,进而增加糖尿病缺血心肌易损性。 【实验内容】 (1)高脂饲料(45%脂肪含量)喂养C57BL/6小鼠16周,建立2型糖尿病(T2DM)小鼠模型。(2)在对照和T2DM小鼠构建心肌缺血(MI)模型,观察缺血心肌损伤、心肌PINK1-Mfn2-Parkin信号变化、线粒体自噬及线粒体功能。(3)分离乳鼠心肌细胞,高糖/高脂培养,利用腺病毒转染过表达PINK1或RNAi技术剔除PINK1表达,研究PINK1介导的线粒体自噬与心肌细胞缺氧损伤的关系。 【材料】 C57BL/6小鼠,SD乳鼠,线粒体膜电位测试盒,TUNEL凋亡检测试剂盒,蛋白质印迹、RNA干扰、腺病毒转染所需试剂等。 【可行性】 我们成功制备了T2DM小鼠模型;预实验结果提示,与对照组相比,T2DM小鼠心肌PINK1表达减少,且MI后心肌线粒体自噬水平显著降低,心肌缺血损伤加重(P<0.05)。过表达PINK1可有效增加高糖/高脂培养心肌细胞的线粒体自噬,减少缺氧心肌细胞凋亡(P<0.05)。以上结果强烈提示,PINK1的低表达通过影响线粒体自噬加重糖尿病心肌易损性的假设是可行的。本课题涉及的实验方法在前期研究中已熟练运用,为顺利完成奠定了基础;且实验室具备所需实验条件,所有实验试剂均可在国内购得。 【创新性】 PINK1-Mfn2-Parkin介导的线粒体自噬对于糖尿病心肌易损性的作用未见报道。预实验结果证实,PINK1低表达诱导线粒体自噬障碍致糖尿病缺血心肌易损性增加,增加心肌PINK1表达可显著改善糖尿病心肌抗缺血损伤的能力。如能彻底阐明该问题,可为减轻糖尿病IHD患者的心肌损伤提供全新的干预靶点和实验依据。     

线粒体自噬相关蛋白与脑缺血再灌注损伤的相关性研究进展

急性缺血性脑卒中溶栓后的脑缺血再灌注损伤是目前治疗中等待解决的关键问题。受损线粒体会被自噬系统降解(线粒体自噬)。近年来研究发现,线粒体自噬与脑缺血再灌注损伤关系密切,作为线粒体自噬中最主要的途径,PINK1/Parkin介导线粒体自噬在脑缺血再灌注损伤中发挥了重要作用。本文通过对线粒体自噬相关蛋白PINK1/Parkin与脑缺血再灌注损伤的相关性进行综述,以期提供新的研究思路。     

葫芦巴碱通过Pink1/Parkin信号通路介导线粒体自噬对OGD/R诱导的神经元凋亡的影响

目的:探究葫芦巴碱通过PTEN诱导性激酶蛋白1(Pink1)/E3泛素连接酶(Parkin)信号通路介导线粒体自噬对氧-糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的神经元凋亡的影响。方法:原代培养大鼠海马神经元,经下调Pink1或葫芦巴碱预处理后通过OGD/R诱导神经元损伤,实验分组包括对照组、OGD/R组、葫芦巴碱组、pLKO空载体组(转染pLKO空载体)、pLKO-Pink1组(转染连接Pink1 shRNA干扰质粒的pLKO载体)、葫芦巴碱+pLKO-Pink1组。Annexin V-FITC/PI双染法测定神经元凋亡率;JC-1法测定线粒体膜电位(MMP);Calcein-AM法测定线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度;透射电镜观察自噬小体数量;Western Blot检测线粒体自噬相关蛋白(微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、Pink1、Parkin)表达。结果:与对照组相比,OGD/R组神经元凋亡率、MPTP开放程度增加,MMP下降,自噬小体数量及LC3-Ⅱ、Pink1、Parkin蛋白表达增加(P<0.05);与OGD/R组相比,葫芦巴碱组神经元凋亡率、MPTP开放程度减少...     

环孢素A对百草枯中毒大鼠线粒体自噬导致的肺纤维化作用研究

【摘要】 目的 建立百草枯（PQ）中毒大鼠模型,探讨环孢素A(CsA)对PQ中毒大鼠肺线粒体自噬的作用及机制。方法 成年雄性SD大鼠54只,随机分为正常对照组（n=12）、PQ组（n=24）,CsA大、中、小剂量组（n=18）。PQ组下设1天、3天、7天和14天4个时间点,每个时间点每个剂量组各6只大鼠。使用20%PQ溶液50 mg/kg一次性灌胃建立大鼠PQ中毒模型,并以自噬发生明显的时间点作为CsA干预时间点。各CsA干预组在给予20%PQ溶液灌胃的前3天开始分别予环孢素5 mg/(kg·d)、10 mg/(kg·d)、15 mg/(kg·d)灌胃。通过Masson染色观察PQ中毒后肺组织病理损害,JC 1染色检测肺组织线粒体膜电位变化,Western blot检测调控线粒体自噬关键性蛋白PINK1、Parkin的水平变化。结果 与正常对照组相比,随着PQ中毒时间的延长,PQ中毒大鼠肺纤维化病理评分升高,肺组织JC 1红绿荧光比降低,PINK1及Parkin蛋白表达均升高,差异有统计学意义(P＜001)。与PQ组比较,环孢素A组大鼠肺组织肺纤维化病理评分、PINK1及Parkin蛋白均下降,差异有统计学意义(P＜0.05),JC 1红绿荧光比升高,差异有统计学意义(P＜005)。结论 环孢素A可通过影响PINK1/Parkin蛋白,减轻百草枯中毒引起的线粒体自噬,改善肺纤维化。     

线粒体自噬在百草枯中毒大鼠模型肺纤维化中的作用研究

目的:建立百草枯(paraquat,PQ)中毒大鼠模型,观察不同阶段肺线粒体膜电位(JC-1染色)、调控线粒体自噬关键性蛋白PINK1、Parkin及活性氧(reactive oxygen species,ROS)的变化,探讨线粒体自噬是否参与PQ中毒肺纤维化的发生。方法:成年雄性SD大鼠42只,随机分为正常对照组(n=6)、模型组(n=36),模型组下设2 h、12 h、1 d、3 d、7 d和14 d共6个时间点,每个时间点各6只大鼠。使用20%PQ溶液50 mg/kg一次性灌胃大鼠建立PQ中毒模型。通过流式细胞仪检测血红细胞ROS浓度;HE染色和Masson染色观察PQ中毒后肺组织病理损害;JC-1染色检测肺组织线粒体膜电位变化;Western blot检测PINK1、Parkin蛋白变化。结果:与对照组相比,随着PQ中毒时间的延长,肺纤维化病理评分较对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05);PQ组ROS荧光阳性强度率比值在中毒后2 h显著升高,中毒后12 h达高峰后逐渐下降(P<0.05),中毒后14 d与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05);PQ组肺组织JC-1红绿荧光比均较对照组降低,Western blot提示随中毒时间延长,PINK1及Parkin蛋白表达均升高,差异有统计学意义(P<0.01)。PQ组肺组织JC-1红绿荧光比与PINK1及Parkin、肺纤维化病理评分均呈负相关(r=-0.890,P<0.01;r=-0.845,P<0.01;r=-0.794,P<0.01)。在PQ中毒12 h内,血红细胞ROS荧光强度阳性率与JC-1红绿荧光比呈负相关(r=-0.712,P<0.01),与PINK1及Parkin、肺纤维化病理评分呈正相关(r=0.571,P<0.01;r=0.484,P<0.01;r=0.602,P<0.05)。结论:PQ中毒导致大鼠产生了明显氧化应激,诱发了线粒体自噬。ROS的产生与线粒体自噬的发生密切相关,共同参与了PQ大鼠肺纤维化的发生发展。     

温肾养肝汤对MPTP所致帕金森病多巴胺能神经元损伤保护的分子机制研究

目的 探讨温肾养肝汤保护多巴胺(Dopamine,DA)能神经元,延缓帕金森病(Parkinson's disease,PD)进程的作用机制.方法 将50只小鼠随机分为正常组,模型组,温肾养肝汤高、低剂量组,金刚烷胺组,每组10只,除正常组外,其余组小鼠腹腔注射30 mg·kg-11-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四...     

线粒体自噬相关调控通路在慢性阻塞性肺疾病发病机制中的作用研究进展

线粒体自噬是一种选择性自噬，通过清除受损线粒体来维持细胞及代谢的稳态。慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以持续存在的呼吸系统症状和气流受限为特征的常见慢性疾病，其发病机制复杂，至今仍未完全明确。许多研究表明调控线粒体自噬的多条信号通路在COPD进展中发挥重要作用。本文阐述了PINK1/Parkin、FUNDC1和Nix等相关通路通过调控线粒体自噬在COPD中作用的研究现状，并总结了近几年取得的重要研究进展，为进一步研究线粒体自噬在COPD相关通路中的调控作用提供合理的理论基础。