线粒体DNA的损伤及其对细胞的影响

线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)是线粒体内具有遗传效应的双股闭环DNA分子,其遗传信息量虽小,却控制着线粒体一些最基本的性质,对细胞及其功能有着重要影响.mtDNA的损伤会导致细胞结构及功能的变化,已越来越引起人们的重视.本文就近年来mtDNA的损伤及其对细胞影响的研究进展作一综述.     

线粒体DNA与衰老的研究进展

线粒体是细胞呼吸和物质氧化的中心，是机体产生ATP的重要场所，动物体内85％的ATP产生于此。线粒体是一种半自主细胞器，含有自身的DNA（mtDNA），研究表明mtDNA突变在组织细胞衰老过程中起着重要作用。     

大肠癌线粒体DNA诱导NIH3T3细胞D-环突变

目的 观察突变的大肠癌细胞线粒体DNA(mtDNA)转染 NIH3T3 细胞后转染细胞mtDNA D-环突变特性.方法 通过脂质体法(Lipofection 2000TM) 将大肠癌细胞突变的 mtDNA 真核表达载体转染 NIH3T3细胞,利用 G418 抗性筛选克隆细胞;用PCR法检测转染细胞线粒体突变情况.结果 ...     

线粒体DNA与肿瘤发生的关系

线粒体在细胞能量代谢，氧自由基生成和细胞凋亡中发挥重要作用。肿瘤细胞的线粒体功能障碍是其重要的特征之一。正常细胞线粒体在分子、生化、代谢和遗传水平上明显区别于癌细胞。线粒体DNA（mitochondria DNA，mtDNA）是核外唯一的遗传物质，线粒体基因组与肿瘤的关系日益受到关注。mtDNA编码参与氧化磷酸化和ATP生成所需多肽，由于其独特的生物学环境和结构特性，与核基因组相比，mtDNA更容易发生氧化损伤和突变。已经在很多肿瘤及细胞系中发现了mtDNA结构和功能的变化。肿瘤细胞mtDNA的核内整合可能是导致细胞癌变的重要因素，而突变mtDNA的检测可望成为肿瘤的非侵入性诊断的有效分子标记。     

线粒体DNA点突变及其在细胞氧应激效应的关系

196 3年Nass等首先发现线粒体是唯一含有独立DNA的细胞器。 1 988年Wallace第 1次发现线粒体DNA(mtDNA)具有突变现象 ,自此mtDNA与疾病的关系得到广泛关注 ;现已知与人类疾病有关的mtDNA突变已达 5 0种以上[1 ] 。因此 ,研究mtDNA与各种疾病之间的关系成为目前基础及临床心脏疾病研究的新热点之一。本文简要综述了线粒体DNA的结构与功能的变化 ,以及线粒体DNA点突变及其在细胞氧应激效应之间的关系。1　mtDNA的结构特点及突变类型人类mtDNA为双链环状分子 ;与细胞核DNA不同 ,它由1 3个编码蛋白质的亚单位 ,4个生化复合体 ,2 4…     

线粒体DNA氧化损伤在动脉粥样硬化发生、发展中的作用研究进展

细胞受损可使线粒体(MT)产生过量活性氧(ROS),引起氧化应激水平升高,而ROS又可反作用于MT,造成线粒体DNA(mtDNA)损伤.动脉粥样硬化(AS)是一种以脂质累积、血管平滑肌细胞增生、细胞凋亡和局部炎症反应为特征的慢性炎症性疾病,氧化损伤是其发病机制之一.mtDNA氧化损伤可通过炎症反应、细胞凋亡和改变脂质代...     

人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38年轻和衰老细胞中线粒体量和mtDNA相对含量以及功能变化的比较

目的:培养人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38,比较年轻和衰老细胞中线粒体量和线粒体DNA(mtDNA)相对含量的变化,以及线粒体功能的改变,探讨线粒体与衰老的关系. 方法:培养人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38;四氮唑盐(MTT)比色法测细胞活力;差速离心分离线粒体,BCA-100Pr定量试剂盒测定线粒体蛋白的含量;竞争PCR法分析mtDNA的相对含量;流式细胞仪测定线粒体膜电位的变化;分光光度法测定线粒体呼吸链氧化酶-NADH氧化酶活性.结果:衰老细胞较年轻细胞形成单层时间明显延长,细胞圆缩蜕变,细胞活力明显低于年轻细胞;线粒体膜电位约下降为原来的50%;NADH氧化酶活性也降低,最大反应速度由66.73 nmol/(mg protein*min)降为36.01 nmol/(mg protein*min);衰老细胞线粒体蛋白含量(0.78±0.02 mg/ml)高于年轻细胞(0.56±0.03 mg/ml);以核18S rDNA为内参,衰老细胞 mtDNA相对含量(1.557±0.072)明显高于年轻细胞(1.292±0.068).结论:衰老细胞中,线粒体量和mtDNA相对含量的增高可能是功能下降的一种代偿性反应,为探讨线粒体与衰老的关系提供一定参考.     

高低转移小鼠肝癌细胞线粒体DNA遗传变异的研究

目的 检测和分析转移特性不同的两个小鼠肝癌细胞亚系线粒体DNA(mtDNA)的遗传变异,探讨线粒体DNA遗传改变与肿瘤发生发展的关系.方法 PCR-RFLP和序列测定技术.结果 对mtDNA的tRNA Ile GlN Met基因和ND3基因以及D-loop片段进行的扩增和限制性片段长度多态性分析结果 显示,无扩增片段长度呈多态性,且这两个肝癌细胞系mtDNA的所有限制性片段方式和大小完全一致.序列测定发现,这两个肝癌细胞系在线粒体DNA的 D-loop区存在序列差异.结论 mtDNA 非编码区内的遗传改变,反映了肿瘤发生发展过程中环境和遗传因素的影响,有可能与肿瘤细胞的恶性表型有关.     

线粒体与肿瘤关系的研究进展

肿瘤的发生、发展是一个复杂多因素的过程,与癌基因激活、抑癌基因失活、细胞调亡异常以及DNA损伤修复功能异常密切相关.线粒体是存在于真核细胞质中的一种特殊的细胞器,其在细胞能量代谢、氧自由基生成、细胞调亡中起重要作用,另外,由于线粒体D N A(mitochondrial DNA,mtDNA)的易损伤性,因此,与肿瘤的发生、发展关系密切.     

线粒体DNA拷贝数的研究新进展

线粒体DNA(mtDNA)拷贝数是mtDNA在线粒体基因组中的个数,目前存在几种mtDNA拷贝数调控模式假说。mtDNA拷贝数受线粒体转录因子A、同源重组修复蛋白Rad51、DNA聚合酶γ等调控。氧化应激对mtDNA拷贝数的影响与其对mtDNA的损伤程度有关,呈双向调节作用。近年来研究发现,mtDNA拷贝数变化与骨质疏松、糖尿病、心血管疾病、肿瘤等多种疾病的发生、发展有一定的相关性,且在不同疾病或疾病发展的不同阶段变化不同。     

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子信号通路与非感染性炎性疾病的相关性研究进展

作为胞质中的DNA感受器,环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)能够识别细胞质内的异常DNA,激活干扰素基因刺激因子(STING),影响机体的免疫反应。近年研究发现在非感染性炎性疾病中该通路可通过促进Ⅰ型干扰素和干扰素刺激基因的表达发挥作用。本文就cGAS-STING通路在多个系统的非感染性炎性疾病中的激活与调控及其对疾病的发生发展的影响进行综述,为其在非感染性炎性疾病相关的应用研究提供借鉴。     

细菌c-di-AMP在宿主免疫中的作用研究

环状二聚腺苷-3′,5′-单磷酸（cyclic diadenosine monophosphate, c-di-AMP）是细菌和古细菌中新发现的第二信使。通过直接与靶蛋白结合或影响靶蛋白表达，c-di-AMP调节多种细菌的生理功能，包括维持渗透压、平衡中枢代谢、监测DNA损伤以及控制生物膜和孢子形成。作为一种新型病原体相关分子模式与宿主模式识别受体结合，通过激活干扰素基因刺激蛋白（stimulator of interferon genes, STING），诱导环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶（cyclic GMP-AMP synthase, cGAS）-STING信号轴产生Ⅰ型干扰素，并通过核因子-κB信号通路促进炎症因子分泌，在宿主对细菌感染及肿瘤的免疫中发挥重要作用。因其良好的免疫原性，c-di-AMP可作为免疫佐剂为疫苗的研发提供新的靶点。然而，对c-di-AMP在宿主免疫中的具体作用机制有待进一步探索。本文介绍了c-di-AMP的结构及生物学特性，总结了c-di-AMP对宿主免疫应答调控的可能机制，同时跟进其作为免疫佐剂应用于临床的治疗新进展。研究c-di-AMP的功能及对宿主免疫应答的作用机制可为临床上解决细菌耐药、感染控制、肿瘤防治以及疫苗开发提供新的思路。     

DNA聚合酶γ基因突变研究进展

DNA聚合酶γ(polγ)是已知DNA聚合酶中唯一位于线粒体并参与线粒体DNA复制与修复的酶。POLG的突变可导致其编码的polγ功能异常,从而使线粒体DNA的复制发生障碍,影响线粒体的功能,引起线粒体相关的疾病。目前已发现POLG1基因的致病性突变多达130种,可导致Alpers综合征、渐行性眼外肌麻痹等线粒体疾病。现从DNA聚合酶γ的分子结构及其在线粒体DNA复制与修复中所起到的作用,阐述POLG突变与线粒体疾病的关系,并简要介绍几个常见的突变位点。     

TLR2、TLR3和TLR4的表达与变应性鼻炎

Toll样受体是近年发现的一组天然受体,其不仅能识别病原微生物和激活天然免疫,而且调节获得性免疫和诱导免疫耐受,与变应性鼻炎密切相关。宿主通过Toll样受体识别大量病原体相关结构,利用细胞信号转导途径激活机体免疫细胞,一方面参与早期的宿主防御,在天然免疫应答中发挥重要作用;另一方面通过分泌细胞因子、趋化因子、黏附分子等参与炎性反应,最终激活获得性免疫系统。     

非编码RNA与先天免疫信号调控

先天免疫对消除和控制感染至关重要,但不受控制的免疫反应可损伤宿主组织.机体免疫稳态的调节是一个精确的、复杂的过程,其中,非编码RNA是多种生物过程中的重要调控因子.目前研究表明微小RNA、长链非编码RNA通过调控先天免疫途径中的基因表达参与抗病毒反应、肿瘤免疫及自身免疫性疾病.通常情况下,微小RNA通过与mRNA的3′...     

线粒体DNA的转录机制

真核生物的基因由核基因和线粒体基因(mtDNA)共同组成,mtDNA的生物合成是一个非常复杂的过程,需要核基因和mtDNA共同协同调节完成,大多线粒体蛋白在由核基因编码好后经特殊通道输送到线粒体内参与线粒体的各项生物合成.线粒体DNA转录需要核基因编码的几种蛋白,包括一个线粒体RNA聚合酶(POLRMT),线粒体转录因子A(TFAM),线粒体转录因子B1(TFB1M)或者线粒体转录因子B2(TFB2M)两者之一.本文对哺乳动物线粒体转录各因子的功能、 各因子间的相互作用以及线粒体转录的调节进行了综述.     

卡波式肉瘤相关疱疹病毒感染相关的模式识别受体

卡波式肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)与人类卡波式肉瘤、原发性渗出性淋巴瘤及多中心Castleman's病有关。KSHV的主要靶细胞(B细胞和上皮细胞)表达大量的模式识别受体,可识别病原相关分子模式,并激活宿主的固有免疫反应,诱导干扰素、促炎症细胞因子等一系列抗病毒因子的产生,对抗病毒固有免疫的建立发挥着至关重要的作用。     

鼻黏膜免疫佐剂提高疫苗免疫效应的作用机制及进展

大量研究表明,通过鼻黏膜免疫的疫苗可诱导机体生成免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA),有望成为疫苗的有效作用途径之一.但单独使用疫苗鼻黏膜免疫后不会在鼻腔中诱导强IgA产生,需要添加免疫佐剂激活先天免疫应答,增强抗原特异性IgA产生和细胞应答.目前应用的鼻黏膜免疫佐剂种类繁多,但佐剂促进免疫应答的具体机制仍不清楚.本文讨论了鼻黏膜免疫佐剂在鼻相关淋巴组织(nasal-associated lymphoid tissue,NALT)中促进免疫应答的途径,为进一步对鼻黏膜免疫佐剂的相关研究提供参考.     

人线粒体DNA与衰老和退行性疾病的研究进展

人线粒体基因组包括1 500多个基因,分属于线粒体DNA(m tDNA)和核基因组DNA(nDNA)两个部分。除m tDNA自身编码的37个基因外,其余与线粒体结构和功能相关的基因均由nDNA编码。线粒体产生的大量活性氧类(ROS)可致m tDNA突变,继而诱发衰老及许多与衰老相关的疾病,包括神经退行性疾病、心肌病、糖尿病和恶性肿瘤等。