心血管疾病线粒体蛋白质组学研究

线粒体是真核细胞重要的细胞器，线粒体功能障碍导致很多疾病包括心血管疾病。随着蛋白质组学技术的不断进步，从整体上研究不同病理状态下线粒体内蛋白质的含量变化渐受关注。本文综述线粒体蛋白质组学的主要技术方法进展及其在心血管疾病研究中的应用。     

线粒体自噬在心血管疾病中的作用

自噬对于组成心血管系统细胞(如心肌细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞等)的细胞内稳态和生理功能的维持具有重要作用。线粒体自噬是以损伤的线粒体作为自噬底物的一种选择性自噬。由于线粒体是生物能量的主要来源且心血管系统对能量要求较高,线粒体自噬在心血管稳态的维持中尤为重要。研究证实线粒体自噬在心肌梗死、心力衰竭和动脉粥样硬化等疾病中扮演重要角色。本文概述了线粒体自噬的主要调控通路,并阐述了线粒体自噬与心血管疾病之间的密切联系。     

辛伐他汀保护缺血-再灌注损伤心肌的线粒体蛋白质组学研究

目的建立大鼠心肌缺血-再灌注损伤模型,通过蛋白质组学的方法研究辛伐他汀对大鼠缺血-再灌注损伤心肌线粒体代谢的保护作用。方法将大鼠随机分为辛伐他汀干预组(n=14)和生理盐水对照组(n=14),建立缺血-再灌注损伤模型,通过伊文思蓝和TTC染色评估梗死面积,提取大鼠左心室心肌线粒体蛋白行双向凝胶电泳,应用质谱分析鉴定差异蛋白点。结果辛伐他汀组和对照组相比,梗死区与危险区(梗死区+缺血区)的比值有统计学差异(29.4%±8.4%vs57.7%±6.5%,P0.0001);梗死面积与左室面积的比值有统计学差异(15.9%±5.6%vs29.0%±8.9%,P=0.012)。双向凝胶电泳图谱分析有19个蛋白点的表达有差异,质谱鉴定了9种差异蛋白,相比对照组,辛伐他汀组4个蛋白表达上调:三功能酶亚基α(线粒体前体)、电子转移黄素蛋白脱氢酶、肌动蛋白α(心肌)、细胞色素c氧化酶亚基5A亚单位(线粒体前体);5个蛋白表达下调:L-乳酸脱氢酶B链、异柠檬酸脱氢酶[NAD]α亚基(线粒体前体)、α晶状体蛋白B链、内膜蛋白(线粒体)、肌动蛋白类似物(细胞质)。结论辛伐他汀组大鼠心肌在缺血-再灌注损伤后,心肌梗死面积显著减少,辛伐他汀改变线粒体呼吸链、能量代谢等途径上的蛋白,为阐明辛伐他汀保护缺血再灌注损伤提供了理论依据。     

线粒体蛋白质组学在心血管疾病中的改变及意义

线粒体产生的ATP是细胞能量的来源,线粒体是包含约1 000种蛋白质的最重要的细胞器之一。这些蛋白形成线粒体蛋白质功能网（mitochondrial protein functional network）,在细胞能量代谢、脂肪酸代谢、细胞信号传导、细胞凋亡与自噬等途径中发挥着重要作用。另外,线粒体功能失调与多种心血管疾病的发生、发展密切相关,线粒体蛋白质组在其中扮演了不可缺少的角色。本文综述线粒体蛋白组学在常见心血管疾病中的研究进展及其意义。     

线粒体相关内质网膜（MAMs）在心血管疾病中的研究进展

作为内质网和线粒体接触的结构,线粒体相关内质网膜（mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs）可通过膜结构上的分子促进两种细胞器的物质和信号的交流。目前MAMs在脂质的生物合成与转运、钙稳态的维持、ROS的产生以及自噬过程中的角色逐步被证实。研究表明,MAMs在一些心血管疾病如心力衰竭、心肌缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化的发生中十分重要。本文介绍了MAMs的分离和观察方法以及在细胞稳态维持中的作用,并讨论了MAMs在一些心血管疾病中的作用。     

线粒体动力学异常与相关心血管疾病

线粒体是心肌能量代谢的主要场所,其通过分裂和融合的动态平衡维持正常的形态和功能.线粒体分裂和融合的动态转换称为线粒体动力学,受线粒体融合和分裂相关蛋白等多种蛋白调控.线粒体动力失衡可引起心脏结构和功能的紊乱,参与扩张型心肌病、缺血再灌注损伤、脓毒性心肌病、糖尿病心肌病和动脉粥样硬化等心血管疾病的发生和发展.维持线粒体动...     

线粒体通透性转换孔与心肌缺血再灌注损伤

线粒体在细胞的存活和死亡中起着重要的作用。线粒体通透性转换孔（MPTP）是线粒体内外信息交流的中心枢纽其功能的发挥依赖于其自身的开放状态。大量研究表明，MPTP在照血再灌注损伤中扮演着重要角色MPTP开放是照血再灌注后细胞坏死和凋亡的共同通路。     

线粒体途径保护心肌缺血再灌注损伤的研究进展

线粒体是细胞能量代谢和细胞内信号传导过程的关键细胞器,参与多种复杂信号介导的细胞生存和死亡。线粒体功能障碍及由此产生的氧化应激与心肌缺血再灌注损伤密切相关,保护线粒体功能将有助于减缓心肌损伤的严重程度或进展。最近,线粒体生物学进展启发人们研制作用于线粒体的选择性靶向药物,保护心肌缺血再灌注损伤。本文就此做一综述。     

辣椒素减轻肾缺血再灌注损伤的线粒体相关机制

目的探讨辣椒素对大鼠肾缺血再灌注损伤的保护作用及线粒体相关作用机制。方法将50只雄性SD大鼠分成假手术组、肾缺血再灌注损伤组和辣椒素低、中、高剂量组。采用夹闭双侧肾蒂构建肾缺血再灌注损伤模型。肾缺血45 min,再灌注24 h,过量麻醉法处死大鼠,收集肾脏和血清。检测血清肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)、肾脏组织病理形态和细胞凋亡,测定线粒体三磷酸腺苷(ATP)和丙二醛(MDA)含量以及Ca~(2+)-ATP酶、Na~+-K~+-ATP酶、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果辣椒素干预可减少SCr和BUN含量,降低肾组织病理改变和细胞凋亡,增加线粒体Ca~(2+)-ATP酶、Na~+-K~+-ATP酶、CAT、GPx和SOD酶活性以及ATP的含量,但减少MDA的水平。结论辣椒素对肾缺血再灌注损伤有保护作用,其作用呈浓度效应,机制与抑制线粒体脂质过氧化相关。     

基于蛋白质组学技术探讨小鼠心脏缺血再灌注损伤早期膜蛋白的变化特点

目的:应用相对和绝对定量的同位素标记(iTRAQ)结合液相色谱和质谱技术,对小鼠缺血再灌注损伤心脏组织膜蛋白进行鉴定和定量分析。方法:选取C57小鼠,15只,分为正常组和缺血再灌注损伤(I/R)组。I/R组结扎前降支30min,分别于1d和3d后处死,收取正常组及再灌注损伤组小鼠的心脏组织。采用梯度离心纯化膜蛋白,并免疫印迹膜蛋白检测纯度。利用iTRAQ技术检测I/R后1d、3d及正常对照心脏组织中的膜蛋白质,鉴定出显著差异表达蛋白质(差异倍数1.5或者0.67,P0.05)并结合公共数据信息,探讨差异蛋白的生物学信息及信号通路。结果:共检测出2 224种蛋白质,具有跨膜结构共有901个。与正常心脏组织相比,I/R后1d共有211个膜蛋白显著升高,有217个蛋白显著降低,均为P0.05;与I/R后1d相比,I/R后3d组有205个膜蛋白显著升高,222个膜蛋白显著降低,均为P0.05。生物信息学分析差异蛋白发现,I/R早期(1d和3d),膜蛋白所涉及的生物进程主要是能量代谢和氧化磷酸化,主要涉及的通路是氧化应激、能量代谢和心肌收缩。结论:iTRAQ技术可有效地用于组织蛋白鉴定和定量,利于发现膜蛋白与I/R早期病理变化的关系,为I/R的干预寻找潜在的治疗靶点。     

肿瘤线粒体蛋白质组学研究进展

在癌症的发生发展过程中,涉及很多蛋白质的表达和表达水平的变化以及蛋白质生物活性的变化.利用蛋白质组学技术来分析肿瘤,并建立各种肿瘤的蛋白质组的数据库和分析软件,以及在肿瘤中的应用的分支学科,称为肿瘤蛋白质组学.它将为获得诊断、预测肿瘤的分子标志、治疗、药物筛选和分析肿瘤的发生发展机制提供重要的科学依据.肿瘤是多因素多步骤发展的产物,至今已有多项研究结果表明,线粒体蛋白质组的改变与多种肿瘤有明确的相关性.深入研究肿瘤线粒体蛋白质组与肿瘤的关系,对阐明细胞的癌变机制以及肿瘤的早期诊断及治疗具有重要的意义.     

磷酸肌酸对大鼠缺血再灌注损伤心肌线粒体MDA、SOD和Ca2+表达的影响

目的 探讨磷酸肌酸(PCr)对缺血再灌注(I/R)损伤心肌线粒体的影响.方法 采用大鼠左冠状动脉前降支结扎法建立大鼠I/R模型.60只雄性大鼠随机分为缺血再灌注(I/R)损伤组、假手术组、PCr组,假手术组只剖胸不结扎冠状动脉,余两组制作I/R模型,PCr组结扎前45 min经股静脉注射PCr 4 mg/kg,假手术组和I/R组分别静脉注射相应体积的生理盐水,在缺血45 min及2 h时测定I/R区心肌丙二醛(MDA)、超氧化物歧化物(SOD)及总Ca2+浓度.结果 与假手术组比较I/R损伤组MDA、总钙显著增高(P＜0.05),SOD显著降低(P＜0.01);与I/R损伤组比较,PCr组MDA含量及总钙水平显著降低(P<0.05),SOD显著增高(P＜0.01).结论 PCr对心肌I/R损伤有保护作用.     

线粒体通透性转运孔与心肌缺血预处理

线粒体通透性转运孔(Mitochondrial permeability transition pore,MPTP)是位于线粒体内外膜之间的多个蛋白质复合体.本文综述了MPTP生理病理学功能\在缺血-再灌注损伤中的作用及与缺血预处理的相关性.     

内质网应激与心血管疾病

应激是心血管疾病发生的机理之一,内质网应激是亚细胞器水平的应激。内质网内钙稳态失衡,错误折叠蛋白质聚集等都可引起内质网应激。研究发现内质网应激参与动脉粥样硬化的形成;同时还介导组织缺血再灌注时的细胞损伤和细胞死亡;预先诱发内质网应激可以通过改善再灌注损伤时细胞钙超载保护心肌细胞。     

线粒体通透性转换孔在心肌缺血/再灌注损伤中的作用

线粒体在生理情况下是细胞的能量转化器,支持细胞的存活,在缺血/再灌注损伤(IR I)中可介导细胞的凋亡和坏死。线粒体通透性转换孔(mPTP)是细胞内外信息交换的中心枢纽。目前认为,mPTP是IR I后细胞发生坏死或凋亡的共同通路,已成为研究心肌保护机制的重要靶点。     

铁死亡在心血管疾病中的研究进展

铁死亡是由于二价铁过度累积、谷胱甘肽耗竭和脂质过氧化相互影响且级联放大而导致的铁依赖性非凋亡性细胞坏死。铁死亡在心脏缺血再灌注损伤、阿霉素心肌病、代谢性心肌病和心力衰竭等心血管疾病的发生发展中发挥着重要作用,有望成为心血管疾病治疗的新靶点。     

线粒体融合、分裂与心肌缺血再灌注损伤的研究进展

线粒体是真核细胞中一种高度动态变化的细胞器,这种网络结构的动态平衡受线粒体融合蛋白1/2(Mfn1/2),视神经萎缩蛋白1(OPA1)和动力相关蛋白1(Drp1)的调节,并对线粒体的结构和功能有着重要的作用。心肌细胞因其高耗能性而富含线粒体,线粒体融合、分裂的动态平衡在心肌细胞的能量代谢过程中起着关键的作用。目前的研究普遍认为,心肌细胞能量代谢障碍是心肌缺血再灌注损伤的始发环节。因此,由线粒体融合、分裂异常引起的功能障碍与心肌缺血再灌注损伤密切相关。     

线粒体通透性转变与缺血性脑损伤

脑缺血触发了一系列复杂的级联反应。近年来的研究发现，线粒体功能障碍在脑缺血后神经元损伤中起关键作用。脑缺血触发的多种损伤通路最后汇聚在一起，通过一个共同的分子事件--线粒体通透性转变引起细胞死亡（包括坏死和凋亡）。文章就线粒体通透性转变的特征和结构基础，其在缺血性神经元损伤中的作用和潜在的研究价值作了综述。     

庚醇预处理对兔缺血再灌注心肌线粒体结构、功能及线粒体Cx43的影响

目的观察庚醇预处理对心肌缺血再灌注时线粒体的结构、功能和缝隙连接蛋白43(Cx43)影响,以探讨庚醇预处理心肌保护的可能机制。方法兔64只,建心肌缺血再灌注模型,随机分4组(每组16只):假手术组(sham组)、缺血再灌注组(IR组)、缺血预处理组(IP组)、庚醇预处理(HT组)。测定心肌梗死面积,电镜观测线粒体超微结构改变,检测线粒体膜电位、ca浓度、丙二醛(MD A)和超氧化物歧化酶(SOD)的改变。Western blotting检测线粒体Cx43蛋白变化。结果 IP组和HT组心肌梗死面积分别为18.97%±2.80%、19.97%±3.80%,均明显低于IR组35.67%±5.80%,P<0.01。电镜检测发现,与sham组比较,其它组线粒体损伤明显(P<0.01);与IR组比较,HT组和IP组线粒体损伤明显减轻(P<0.05)、线粒体跨膜电位明显升高、线粒体ca浓度明显下降(P<0.01);与IR组比较,IP组SOD活性明显升高、MD A含量显著下降(P<0.01)。与sham组比较,IR组线粒体Cx43蛋白显著下降(P<0.05);与IR组比较,HT组和IP组心肌线粒体Cx43明显升高(P<0.05)。结论庚醇预处理可保护缺血再灌注心肌,其机制可能与提高线粒体跨膜电位、减轻线粒体钙超载和提高线粒体Cx43表达有关。     

Fas系统与心血管疾病的关系

细胞凋亡与许多心血管疾病密切相关。Fas受体及其配体在细胞凋亡的调控过程中起重要作用。本文简述Fas系统及其与心血管疾病的关系。