线粒体解耦联蛋白2在心脑血管病中的作用研究进展

正线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的主要场所,有细胞"动力工厂"(power plant)之称。线粒体由两层膜包被,外膜平滑,内膜向内折叠形成嵴,两层膜之间有腔,线粒体中央是基质。基质内含有三羧酸循环所需的全部酶类,内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。解耦联蛋白2(uncoupling protein-2,UCP2)是线粒体     

线粒体(110)

线粒体是人体细胞中最重要的细胞器之一(图1A),被称为生命的"发电厂"。近年来,随着分子生物学、微细胞遗传学的进展,线粒体病已成为学术界关注的热点。[线粒体结构]电镜下的线粒体由外向内分为外膜、膜间隙、内膜和基质四个功能区(图1B)。外膜光滑,起细胞器的界膜作用;内膜的向内皱褶形成嵴,具有呼吸链酶系及ATP酶复合体,承担氧化磷酸化及形成ATP。这两层膜将线粒体分成两个区室,位于内外膜之间的膜间隙,以及内膜包裹的基质。线粒体基质含有参与三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸降解     

线粒体膜通透性转换孔与心肌缺血/再灌注损伤

线粒体是细胞能量代谢的重要场所,并介导缺血（氧）诱导的细胞凋亡。存在于线粒体内膜上的线粒体膜通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore,mPTP）是调节细胞钙稳态和细胞损伤/修复的重要结构,其不可逆开放引起线粒体结构破坏、膜电位丢失、多种促凋亡蛋白释放,导致心肌坏死和凋亡,在心肌缺血/再灌注损伤中起着非常重要的作用。本文综述mPTP的构成、作用机制及抑制mPTP开放药物的研究进展。     

UCP基因及其与肥胖和2型糖尿病相关性的研究进展

遗传因子在肥胖发病机制中的重要性目前已得到普遍认同 ,遗传物质的差异可能决定了个体间消耗能量程度的不同。线粒体是细胞产能和耗能的主要场所 ,对休息状态、体力活动和适应产热时机体的能量消耗水平均具有重要影响。 UCP(uncoupling protein)作为线粒体内膜的质子载体 ,可以将内膜外侧的 H 运回内侧 ,降低了物质氧化过程中 H 形成的膜两侧电化学梯度 ,使氧化过程与 ADP磷酸化过程脱偶联 ,ATP生成减少 ,能量消耗和产热增多 ,体重下降。U CP基因的结构和表达水平影响 UCP的功能特性。我们对近年来国内外 UCP基因的研究进展作一…     

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~     

线粒体通透性转换孔与心脑血管缺血性疾病关系的研究进展

<正>线粒体(mitochondrion)是真核细胞重要的细胞器,具有氧化磷酸化、传递电子、贮存Ca2+、能量代谢、抗活性氧等重要生理作用。线粒体上存在一种线粒体通透性转换孔(MPTP)。MPTP开放导致了线粒体膜通透性转换(MPT),MPT参与了线粒体在生理及病理条件下对自身功能的调节。1 MPTP的组成与生理功能MPTP是跨越线粒体外膜和内膜的通道,主要由电压依赖     

解偶联蛋白与低氧寒冷的关系

机体能量代谢是一个非常复杂的过程,线粒体在能量代谢中发挥着重要作用.解偶联蛋白( uncoupling proteins,UCPs)是线粒体内膜上具有调节质子跨膜转运作用的蛋白家族,能够降低线粒体内膜上的质子梯度,使呼吸链和ATP合成解偶联,将产能转化为产热,提高静息代谢率.UCPs在适应性产热、体重调节和新陈代谢中发...     

克山病心肌线粒体膜氧化损伤的实验研究及其发病学意义

经过多年研究证明克山病是一种以心肌线粒体膜损害为主要特征的地方性心肌病,这次通过用克山病区低硒粮模拟病区居民生活喂养幼豚鼠15周,结果发现血及心、肝等组织,线粒体、微粒体及上清中的硒水平及谷胱甘肽过氧化物酶活性下降,谷胱甘肽转硫酶活性未见升高,甚而降低。脂质过氧化物、氢过氧化物及荧光色脂增加,线粒体膜脂中的心磷脂减少,同时线粒体内膜结合酶的细胞色素氧化酶(CCO)活性下降,即出现了膜的氧化损伤和膜功能障碍。在向提纯的 CCO 中加心磷脂的重组复性试验中实现了 CCO 活性的明显增加,可见线粒体膜结构与功能的异常是克山病患者心肌能量代谢障碍乃至心肌坏死等病理改变的基础。     

补肾复方抗老年大鼠肝肾线粒体老化的实验研究

目的　观察补肾复方抗老年大鼠肝肾线粒体老化的作用 ,为“肝肾同源”提供实验依据。方法　实验大鼠分青年和老年组 ,其中老年组分空白对照组和补肾复方治疗组。采用荧光光度计测定肝肾线粒体内膜流动性 ,比色测磷法测定肝肾线粒体内膜 ATP酶活力 ,生物组织测氧仪测定肝肾线粒体氧化磷酸化效率 (ADP/ O)及呼吸控制率 (RCR) ,透射电镜观察肝肾线粒体形态及形态计量学分析。结果　老年大鼠肝肾线粒体内膜流动性、ATP酶活力、ADP/ O和 RCR均较青年组明显降低 ,而服用补肾复方 2个月后的老年大鼠上述指标均明显增高 (P<0 .0 5或 P<0 .0 1 ) ;透射电镜形态及形态计量学分析结果表明 ,老年组肝肾线粒体肿胀变性 ,补肾复方治疗后 ,肝肾线粒体超微结构变化得到明显改善 (P<0 .0 5或 P<0 .0 1 )。结论　补肾复方对老年大鼠肝肾线粒体老化的结构和功能均有一定的防护 ,线粒体可能是“肝肾同源”的重要物质基础之一。     

川芎嗪、缬沙坦及曲美他嗪对乳鼠肥大心肌细胞线粒体结构和能量代谢的影响

目的通过大鼠原代心肌细胞培养,探讨心肌肥大过程中有关心肌细胞线粒体结构和功能的病理改变以及川芎嗪、缬沙坦和曲美他嗪对其的药理作用。方法分离和培养大鼠原代心肌细胞,并与血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)共培养72h、96h。BCA法检测细胞总蛋白含量,倒置显微镜拍摄并测量细胞直径,反映心肌细胞增殖情况;荧光显微镜测量线粒体内膜膜电位(ΔΨm)、酶标仪检测线粒体单胺氧化酶(MAO)活性、分光光度计检测线粒体细胞色素C氧化酶(COX)活性和线粒体损伤百分率,高效液相色谱法检测心肌细胞内ATP、ADP、AMP含量,反映心肌细胞线粒体结构和功能的损伤情况。在此基础上给予川芎嗪、缬沙坦和曲美他嗪,观察对心肌细胞重构中线粒体结构和功能的药理作用。结果在细胞肥大过程中,心肌细胞MAO活性和线粒体外膜损伤百分率均显著升高(P<0.01),线粒体COX活性和线粒体ΔΨm均显著减低(P<0.01),ATP、ADP含量显著减少(P<0.01),AMP含量显著增加(P<0.01)。川芎嗪能抑制AngⅡ引起的心肌细胞蛋白质合成增加和细胞直径增大,改善线粒体外膜损伤,提高线粒体内膜膜电位及COX活性,降低MAO活性(72h时P<0.01,96h时P<0.05),增加ATP、ADP含量、降低AMP含量。缬沙坦能抑制AngⅡ引起的心肌细胞蛋白质合成增加和细胞直径增大,改善线粒体外膜损伤,提高线粒体内膜膜电位(P<0.05)及MAO活性(72h时P<0.01,96h时P<0.05),增加ATP、ADP含量、降低AMP含量(P<0.01)。曲美他嗪能在72h升高线粒体膜电位(P<0.05),增加ATP、ADP含量(P<0.05)。结论在心肌肥大过程中,存在线粒体结构和功能损害。川芎嗪和缬沙坦在逆转心肌细胞肥大过程中具有保护心肌细胞线粒体结构和功能的作用,曲美他嗪无显著逆转心肌细胞重构作用,对能量代谢的改善作用亦有限。     

病毒性心肌炎小鼠心肌线粒体结构和功能变化

目的:探讨病毒性心肌炎(VMC)小鼠心肌线粒体结构和功能变化。方法:雄性Balb/c小鼠随机分为柯萨奇B3病毒(CVB3)感染组和对照组。分别采用电镜和形态计量学方法观察心肌线粒体形态、数量和膜磷脂定位,酶细胞化学法分析线粒体细胞色素氧化酶(CCO)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性,反相高效液相色谱法测定心肌组织腺苷酸(ATP、ADP和AMP)含量。结果:CVB2感染组小鼠心肌线粒体大量破坏,膜磷脂严重缺失、定位改变,CCO和SDH活性降低,腺苷酸(ATP、ADP和AMP)含量下降。结论:VMC心肌线粒体结构严重破坏、功能明显下降,心肌细胞存在产能障碍。     

瑞舒伐他汀对大鼠颈动脉球囊损伤后内膜增生及线粒体融合素2表达的影响

目的研究瑞舒伐他汀对大鼠颈动脉球囊损伤后内膜增生及线粒体融合素2表达的影响。方法选取雄性Wistar大鼠32只,随机分为假手术组、模型组、瑞舒伐他汀1组和瑞舒伐他汀2组,每组8只。瑞舒伐他汀1组于术前3天开始每日给予瑞舒伐他汀5 mg/kg灌胃,瑞舒伐他汀2组每日给予20 mg/kg灌胃,模型组以蒸馏水灌胃,随后制备颈动脉球囊损伤模型。建模后14天处死大鼠取颈动脉,HE染色行组织形态学观察,测量内膜/中膜面积比;免疫组织化学、免疫印迹法检测线粒体融合素2和增殖细胞核抗原的表达;依文思蓝染色观察血管内皮修复。结果与假手术组比较,模型组、瑞舒伐他汀1组和瑞舒伐他汀2组血管内膜增生,内膜/中膜面积比值显著增加(P<0.01),增殖细胞核抗原阳性细胞比值显著增加(P<0.01),线粒体融合素2表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,瑞舒伐他汀1组、瑞舒伐他汀2组血管内膜/中膜面积比值显著降低(P<0.01),增殖细胞核抗原阳性细胞比值显著降低(P<0.01),线粒体融合素2表达显著增高(P<0.05),且瑞舒伐他汀2组较瑞舒伐他汀1组变化更显著(P<0.01)。依文思蓝染色显示,瑞舒伐他汀1组、瑞舒伐他汀2组再内皮化程度显著好于模型组(P<0.05)。结论瑞舒伐他汀可抑制大鼠颈动脉球囊损伤后内膜增生,同时促进内皮修复,其作用可能与上调线粒体融合素2表达有关。     

促红细胞生成素对内毒素所致大鼠肾脏线粒体损伤的保护作用

目的利用建立脂多糖(LPS)大鼠内毒素血症导致肾脏损伤模型观察促红细胞生成素(EPO)防治脂多糖对肾脏造成损害的机制。方法随机选取成年Wistar大鼠30只,采用等组实验法分为空白对照组、脂多糖(LPS)组以及联合(LPS+EPO)组。除空白对照组以外,其余两组分别注射LPS 10 mg/ml,采取尾静脉注射建立肾脏损伤模型,空白对照组给予同等量生理盐水,30 min后,LPS+EPO组给予rh EPO(5 000 U/kg)经尾静脉注射。其余2组大鼠给予生理盐水。在LPS注射后24 h处死大鼠,分离提取肾脏组织线粒体,用Clark氧电极法检测线粒体呼吸功能,线粒体内、外膜试剂盒测定线粒体膜完整性,一氧化氮(NO)试剂盒测定线粒体NO含量,电镜扫描观察线粒体形态变化。结果 LPS组和LPS+EPO组的线粒体外膜完整率、内膜膜电位、呼吸控制率均较空白对照组明显降低(P0.01),LPS+EPO组上述结果均高于LPS组(P0.05);LPS组线粒体NO含量明显高于空白对照组(P0.01),LPS+EPO组低于LPS组(P0.01),电镜扫描见LPS组线粒体结构受损明显,EPO减轻线粒体结构损伤。结论 EPO对内毒素导致的肾脏线粒体损伤有保护作用,可能与EPO抑制NO生成有关。     

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…     

线粒体内质网结构偶联的蛋白组成和功能

线粒体内质网结构偶联(MAM)是线粒体与内质网二者之间形成的一个动态膜偶联结构,并且MAM可以参与这两个细胞器之间信息交流。研究证实MAM参与调控钙信号、脂质平衡、线粒体动态变化、线粒体自噬和内质网应激反应等。MAM与心血管疾病、神经退行性疾病和代谢性疾病等密切相关。本文综述了MAM的蛋白组成、功能以及与疾病的关系。     

克山病患者心肌细胞色素氧化酶活性的测定

克山病心肌的主要病理改变是灶状乃至带状分布的变性坏死,在电镜下多可见心肌线粒体肿胀、变形、消失乃至增生等膜系统的改变。同时通过组织化学及生物化学检查看到病死患者心肌线粒体内膜膜结合酶如琥珀酸脱氢酶,细胞色素氧化酶等呼吸     

线粒体与细胞凋亡

通过近几年对细胞凋亡的研究 ,人们发现线粒体在凋亡后期仍能保持完好的功能结构 ,其在凋亡中的作用日益受到关注。1　凋亡相关基因在细胞内的定位B细胞淋巴瘤 /白血病基因 - 2 (Bcl- 2 )及其家族是调节细胞程序性死亡的主要原因 ,要探明其对凋亡的调节机制需要完善的膜定位。过去有报道认为 Bcl- 2定位于线粒体内膜 ,现通过共焦显微镜、免疫电镜及化学分离法进行了大量的研究 ,发现 Bcl- 2定位于核膜的细胞胞浆面、线粒体外膜及内质网。Bcl- 2家族中的另外一些基因如 Bcl- X1 及 Bcl- Xs,有人认为其定位于线粒体 ,并另有人认为是在线粒…     

动脉粥样硬化形成和消退中平滑肌细胞定量研究

用网格交点计数法测量了动脉粥样硬化(AS)形成组和消退组及对照组的平滑肌细胞(SMC)胞质内的超做结构。AS形成组内膜或中膜第一层(靠内弹性膜侧)SMC跑质中肌丝减少,而高尔基体、粗面内质网和线粒体增多,AS消退组的肌丝、高尔基体和粗面内质网与对照组相比没有明显差别。结果提示:AS形成组SMC由收缩型向合成型方向转变,可能与SMC增生和转移及与分泌细胞外基质有关;AS消退组SMC由合成型向收缩型转变,可减少细胞外基质的分泌。     

StAR--类固醇激素合成急性调节蛋白

类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)是类固醇激素合成过程中的重要调节因素.它具有高度的组织特异性,位于相关细胞的线粒体膜上,参与类固醇激素的前体胆固醇由线粒体外膜向线粒体内膜的转运,此过程是类固醇激素合成的限速步骤.StAR的物种间同源性很高,其基因突变导致先天性肾上腺皮质脂质增生(一种致命性的疾病).StAR在转录及翻译水平上受多种促激素、细胞因子的调控,从而影响着机体类固醇激素的合成.     

再给氧损伤心肌线粒体膜磷脂与流动性的变化

再给氧损伤,是心肌缺氧一定时间后恢复给氧所引起心肌线粒体结构与功能的严重损害。磷脂是构成线粒体膜的主要成分之一,在维持线粒体结构与功能的完整性中起重要作用;膜流动性是线粒体等生物膜结构的重要特性之一,可较敏感地反映膜的结构与功能状态。本文通过对缺氧、再给氧的心肌线粒体总磷