线粒体DNA与糖尿病的研究进展

线粒体细胞内氧化应激的平衡会影响线粒体DNA(mt DNA)的生物合成,导致mt DNA突变和水平的改变,线粒体基因突变导致三羧酸循环障碍,引起胰岛β细胞分泌胰岛素不足导致糖尿病。同一个体不同组织mt DNA的水平不同,外周血mt DNA水平的改变与2型糖尿病的关系尚无定论。该文将探讨mt DNA突变的研究进展,mt DNA单倍群涉及糖尿病及其并发症的病理学,以线粒体为靶向位点的药物或者治疗对于预防和治疗2型糖尿病具有巨大潜力。     

衰老的研究进展及其展望

20世纪后期 ,随着老年医学引入分子生物学与细胞生物学理论与技术 ,衰老机理的研究从整体水平发展到了分子水平 [1 ,2 ] ,并从多方面研究衰老 ,本文对衰老的研究作一综述。1　线粒体 DNA ( mt DNA)突变与衰老1.1　 mt DNA的遗传学特征　线粒体属于半自主性细胞器 ,mt DNA是独立     

L_(7811)白血病细胞线粒体DNA电泳分析

线粒体DNA(mt DNA),长5μ,为双链闭环单体分子,裸露存在于线粒体基质中.因而较易受致癌因素的损伤。实验证明mt DNA可能是化学致癌剂作用的原始靶子。有人发现肿瘤细胞线粒体超微结构,翻译产物都有明显改变。说明mt DNA在肿瘤发生发展过程中可能起到很重要的作用。本文通过琼脂糖凝胶电泳检测L_(7811)小鼠白血病细胞mt DNA有无异常。     

mtSSBP1与相关性疾病的研究进展

线粒体单链DNA结合蛋白(mt SSBP1)是定位于线粒体基质和拟核的同源四聚体,在线粒体DNA的复制、转录以及损伤后修复等一系列生物学行为中发挥着重要作用。当mt SSBP1表达失调时,mt DNA发生基因突变,尤其是处于恶劣的环境条件下,如高氧化应激、水解脱氨基反应、烷基化作用,DNA损伤将大量积累,最终导致多种相关疾病的发生、发展。目前关于mt SSBP1的分子机制及其与疾病相关分子通路的研究正处于探索阶段,该文就近年来的研究进展予以综述。     

糖尿病患者线粒体DNA片断基因突变的研究

目的 了解糖尿病(DM)患者线粒体DNA(mt DNA)3161-3610基因突变情况及临床特点.方法 提取104例DM患者和50例正常无DM家族史对照者,空腹外周血mt DNA,用聚合酶链反应扩增3161-3610基因片段直接测序.结果 104例DM患者有2.88%同时出现mt DNA 3497C→T和3571C→T点突变和3290 T→C点突变,1.92%出现3421G→A基因突变.结论 提示mt DNA3497C→T和3571C→T点突变以及3290 T→C和3421G→A点突变可能与DM有关.     

线粒体DNAD-loop基因多态性与肾透明细胞癌患者发病年龄的关系研究

目的探讨线粒体DNA D-loop(mt DNA D-loop)基因多态性与肾透明细胞癌患者(CCRCC)发病年龄的关系。方法采用聚合酶链反应(PCR)对59例CCRCC患者的mt DNA D-loop区进行扩增并测序。将mt DNA D-loop区的测序结果与线粒体文库中的剑桥序列(r CRS)比对进行单核苷酸多态性(SNP)分析。单核苷酸多态性与患者发病年龄关系的分析采用Kaplan-Meier方法,组间比较采用Log-rank检验,多因素分析采用Cox比例风险回归模型。结果单因素分析显示,高TNM分期组患者的发病年龄低于低TNM分期组;肿瘤直径≥5 cm的患者发病年龄低于肿瘤直径<5 cm的患者(均P<0.05),单核苷酸多态位点16293A/G基因型与发病年龄有关,多态位点16293G基因型患者的发病年龄明显早于16293A基因型患者(P<0.05)。多因素分析显示,TNM分期高低、肿瘤直径大小、16293位点的多态性是影响肾透明细胞癌患者发病年龄的独立危险因素。结论线粒体DNA D-loop区基因多态性可作为肾透明细胞癌患者发病年龄的预测因素,同时线粒体DNA D-loop区基因多态性有助于识别早发的肾透明细胞癌。     

新词介绍

mt DNA即mitochondrion DNA,线粒体DNA。 multigene families 多基因族一类相同或相近的基因成簇排列的形式,有3种     

线粒体基因突变与糖尿病

线粒体基因突变糖尿病(MIDD)的发现是近年来糖尿病分子遗传学研究的重要进展之一,并成为糖尿病领域研究热点。一系列研究均表明线粒体DNA上许多位点的突变与糖尿病明显相关,然而其发病机制尚未完全清楚。现就近10年来其发病机制的研究进展综述如下。1线粒体基因的特点线粒体(mt     

线粒体DNA-Toll样受体9通路介导的炎症反应

线粒体可以为各种生物的活动代谢提供能量,线粒体DNA(mt DNA)作为它的基因组成,同核DNA一样,也发挥着重要的作用。循环mt DNA作为一种危险相关分子模式,在自身免疫、癌症和创伤等疾病中受到越来越多的关注。mt DNA能够激活Toll样受体9,进而通过激活髓样分化蛋白88激活促分裂原活化的蛋白激酶、核因子κB、干扰素调节因子7等,诱导宿主固有免疫应答,抵抗外来的病原微生物,从而维持机体自身的稳态平衡。了解这些分子机制可以为相应的疾病提供一定的治疗方向。     

开心散改善SAMP8小鼠mtDNA表达及对凋亡相关基因的影响

目的 :探讨开心散改善快速老化模型(SAMP8)小鼠线粒体DNA(mt DNA)表达及对凋亡相关基因的影响。方法 :40只SAMP8小鼠随机分为4组,分别为模型组、开心散高剂量组、开心散低剂量组、艾地苯醌组,每组10只。10只抗快速老化(SAMR1)小鼠为正常组。Morris水迷宫及跳台实验测试小鼠行为学,荧光定量PCR检测小鼠海马mt DNA表达,ELISA法检测检小鼠脑组织中Bcl-2、Bax含量。结果:与正常对照组比较,模型组小鼠学习记忆成绩显著下降(P0.05),mt DNA表达水平显著降低(P0.05),Bcl-2/Bax表达比率降低(P0.05);与模型组比较,开心散组和艾地苯醌组对学习记忆能力有明显改善作用(P0.05),海马mt DNA表达水平显著升高(P0.05),脑组织Bcl-2/Bax表达比率显著升高(P0.05)。结论:开心散能明显改善SAMP8小鼠的学习记忆能力,修复神经元损伤,提高小鼠海马mt DNA表达水平,提高脑组织Bcl-2/Bax表达比率,这可能是开心散提高学习记忆能力的重要机制之一。     

高强度间歇运动训练对急进高原淋巴细胞线粒体DNA氧化损伤的影响

【目的】观察平原短期高强度间歇运动训练(high-intensity interval training,HIT)对青年男性急进高原淋巴细胞线粒体DNA氧化损伤的影响。【方法】30例世居平原青年男性随机分为无运动训练组(NT,n=15)和高强度间歇运动训练组(HIT,n=15)。HIT组受试者进行HIT训练,以90%~95%心率贮备强度快跑3 min,间歇以45%~50%心率贮备强度慢跑3 min,重复6个循环,7次/周,共2周。训练后所有受试者同批次急进高原,在移居高原24 h检测淋巴细胞线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)中8-氧鸟嘌呤脱氧核苷(8-oxo-deoxyguanosine,8-oxod G)含量、线粒体复合体活性、8-氧鸟嘌呤DNA糖基化酶(8-oxoguanine DNA glycosylase-1,OGG1)蛋白表达。【结果】与NT组比较,HIT组淋巴细胞OGG1蛋白表达、线粒体复合体I、II、IV和ATP合成酶活性显著升高(P<0.05),mt DNA中8-oxod G含量显著降低(P<0.01)。【结论】平原阶段短期高强度间歇运动训练可提高机体高原低氧环境下淋巴细胞线粒体抗氧化能力和能量代谢水平。     

纯化和鉴别人胎盘线粒体DNA的简易方法

近些年来,人们广泛地开展了线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)的研究工作,使得对真核基因组的认识不断深入。但由于mt DNA分子量比核DNA小得多(人mtDNA只有16569bp长),且国内不少实验室还缺乏超速离心机,在提取mt DNA时仍会遇到一些困难。我们实验室在分析人mt DNA特性的研究中,根据提取中国人胎盘mt DNA的实际经验建立了一套纯化和鉴别人mt DNA的简便可行的方法。此法参照了Drouin、Borst、Powell和赵帮悌等的方法并加以改进。     

胆囊癌组织中线粒体DNA含量变化的研究

目的探讨线粒体DNA(mt DNA)含量的改变与胆囊癌的关系。方法通过实时荧光定量PCR检测30例胆囊癌组织、30例胆囊癌旁组织和30例胆囊良性病变组织标本中mt DNA的含量。结果胆囊癌组织中mt DNA的平均含量为(766±143)×10~6拷贝/L,胆囊癌旁组织中mt DNA的平均含量为(343±94)×10~6拷贝/L,胆囊良性病变组织中mt DNA的平均含量为(386±104)×10~6拷贝/L,胆囊癌组织中mt DNA平均含量分别高于胆囊癌旁组织(t=11.583,P<0.001)和胆囊良性病变组织(t=13.320,P<0.001)。胆囊癌组织中mt DNA含量的改变与患者性别、年龄及肿瘤分化程度无关(P>0.05)。胆囊良性病变组织与胆囊癌旁组织中mt DNA的平均含量比较,差异无统计学意义(t=1.673,P=0.107)。结论胆囊癌发生与mtDNA含量增加可能相关,mtDNA含量的检测是胆囊癌诊断的一种方法。     

银杏叶提取物对大鼠内耳组织及蜗神经核线粒体DNA4834bp缺失突变的影响

目的观察银杏叶提取物对大鼠内耳组织及蜗神经核线粒体(mt)DNA4834bp缺失突变的影响。方法取24月龄SD大鼠20只,随机分为实验组和对照组,各10只,分别用银杏叶提取物100mg/(kg·d)、等体积生理盐水灌胃,3个月后处死。干预前后分别测试两组大鼠ABR,荧光定量PCR检测线粒体DNA4834bp缺失率,并观察其与老年听力损失的关系。结果干预后实验组ABR阈移(3.91±3.73)d B pe SPL,对照组ABR阈移(9.64±2.59)d B pe SPL,两组比较,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,实验组蜗神经核、内耳组织线粒体DNA4834bp缺失率降低(0.2466±0.1335比1.0461±0.3423,0.3507±0.158比1.0202±0.2269,P0.05)。结论银杏叶提取物能抑制大鼠听觉器官线粒体DNA4834bp缺失突变,减少mt DNA的氧化损伤,改善线粒体功能,改善听力,从而延缓大鼠老年性耳聋进展。     

中国人群CCR5△32、CCR2-64I、SDF1-3’A基因多态性与HIV-1感染相关性的Meta分析

目的探讨中国人群CCR5△32、CCR2-64I、SDF1-3’A三种基因的多态性与HIV-1感染之间的关系。方法检索国内外有关中国人群CCR5△32、CCR2-64I、SDF1-3’A基因多态性与HIV感染相关性的病例对照研究文献并进行Meta分析。结果符合CCR5△32的研究共14个,累计HIV感染者病例1607例,正常对照组1632例。杂合子(wt/mt)、纯合子(mt/mt)和杂合子加纯合子(wt/mt+mt/mt)与野生基因型(wt/wt)相比合并的OR值(95%CI)分别为1.156(0.808,1.654)、0.997(0.198,5.022)、1.149(0.808,1.634)。符合CCR2-64I的研究共12个,累计HIV感染者病例1415例,正常对照组1239例。杂合子(wt/mt)、纯合子(mt/mt)和杂合子加纯合子(wt/mt+mt/mt)与野生基因型(wt/wt)相比合并的OR值(95%CI)分别为1.005(0.844,1.197)、1.191(0.808,1.754)、1.028(0.870,1.214)。符合SDFl-3’A的研究10个,累计HIV感染者病例1179例,正常对照组1003例。杂合子(wt/mt)、纯合子(mt/wt)和纯合子加杂合子(wt/mt+mt/mt)与野生基因型(wt/wt)相比合并的OR值(95%CI)分别为1.010(0.830,1.228)、1.188(0.860,1.643)、1.038(0.861,1.250)。结论中国人群CCR5△32、CCR2-64I、SDFl-3’A三种抗性基因与HIV-1感染之间无相关性,显示CCR5△32、CCR2-641、SDFl-3’A三种基因对中国人群HIV-1感染可能不具有保护作用,提示中国人群可能为易感人群。     

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。     

线粒体病基础与临床研究

线粒体病实际上是一组多系统疾病,又称为线粒体细胞病。多数由于遗传缺陷引起线粒体代谢酶的缺陷导致ATP合成障碍,能量产生不足而发病。多由母系遗传,但也可见散发病例,由基因突变引起。线粒体有相对独立的基因组,即线粒体DNA(mt DNA),部分编码受核DNA(n DNA)调控。由     

精确定量肺组织细胞线粒体DNA拷贝数方法的建立

目的 建立一种精确定量肺组织细胞线粒体DNA拷贝数的方法.方法 结合2个单独的实时荧光定量PCR对待测样本中线粒体HV1和核β-globin 基因分别进行定量.以线粒体DNA HV1和核单拷贝基因β-globin分别作为线粒体和核DNA拷贝数的标记,对肺组织线粒体DNA 的含量进行了精确定量[拷贝数/细胞,即相对拷贝数/二倍体核基因组(diploid nuclear genome)=2×HV1/β-globin].结果 肺组织线粒体DNA的平均拷贝数/细胞为(733±196).结论 该技术可对线粒体DNA拷贝数进行准确的测定,并计算出线粒体DNA拷贝数绝对数量的变化.     

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.     

慢性阻塞性肺疾病合并外周骨骼肌功能障碍患者炎性因子和代谢水平及线粒体功能的变化

目的观察慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并外周骨骼肌功能障碍(PSMD)患者炎性因子白细胞介素(IL)-6、IL-8和IL-10水平、代谢指标及线粒体功能的变化。方法选择2012年7月至2013年7月在泸州市人民医院接受治疗的COPD患者86例作为研究对象,根据是否合并PSMD分为COPD合并PSMD组43例和COPD组43例,另选择健康人43例作为对照组,检测并对比各组受试者炎症细胞因子水平、代谢指标水平及线粒体功能。结果COPD合并PSMD组和COPD组患者血清IL-6、IL-8水平显著高于对照组(P<0.05),但IL-10水平显著低于对照组(P<0.05);COPD合并PSMD组患者血清IL-6、IL-8水平显著高于COPD组(P<0.05),但IL-10水平显著低于COPD组(P<0.05)。COPD合并PSMD组和COPD组患者空腹胰岛素(FINS)、瘦素(LP)水平显著高于对照组(P<0.05),而胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平显著低于对照组(P<0.05);COPD合并PSMD组患者FINS、LP水平显著高于COPD组(P<0.05),而IGF-1水平低于COPD组(P<0.05)。COPD合并PSMD组和COPD组患者线粒体Ⅲ态呼吸速率(ST3)、Ⅳ态呼吸速率(ST4)、呼吸控制率(RCR)、线粒体DNA(mt DNA)表达水平均显著低于对照组(P<0.05),COPD合并PSMD组患者ST3、ST4、RCR及mt DNA表达水平均显著低于COPD组(P<0.05)。线粒体功能与mt DNA表达水平呈正相关(r=0.825,P<0.05)。结论 COPD患者合并PSMD与机体的炎症作用及代谢异常有紧密联系,PSMD的发生机制与线粒体的功能有一定关系。