急性运动中线粒体能量转换调节的生物力能学分析:ROS和UCP3的作用

目的:研究1次耐力性运动过程中,骨骼肌线粒体ROS生成与UCP3表达与线粒体生物力能学改变的关系,及其在线粒体能量转换调控中的作用。方法:建立SD大鼠3级递增负荷跑台运动实验模型,分别以安静态、运动45min、90min、120min和150min时为实验观察点(time course),测定骨骼肌线粒体ROS生成,膜电位水平,态4呼吸速率,ATP合成速率,线粒体解偶联蛋白3(UCP-3)mRNA及其蛋白表达。结果:运动过程中ROS生成呈先升高后下降的变化趋势,运动120min时达峰值,其中运动45min、90min、120min和150min时ROS生成均较安静时显著升高(P<0·05,P<0·001,P<0·001和P<0·01),运动150min时ROS生成较120min时显著下降(P<0·001)。态4呼吸速率亦呈先升高后下降的并行性变化趋势,其中运动90和120min时较安静时显著增加(P<0·01和P<0·001),并于120min时达到峰值,150min时较120min时显著降低(P<0·001)。各实验观察点大鼠线粒体膜电位无显著差异(P>0·05)。ATP合成速率于运动45min时增加随后减小,150min时较45min时显著减小。UCP3mRNA和蛋白表达水平总体呈升高趋势,其中UCP3mRNA表达在运动至90min、120min及150min时均较安静时显著升高(P<0·001,P<0·01和P<0·01),其蛋白表达水平升高相对滞后一个时间段,在运动至120min及150min时较安静时显著升高(均P<0·001)。结论:一次性耐力运动初期ROS大量产生这一过程使线粒体膜维持适宜的跨膜电位,线粒体ATP合成速率降低是ROS线粒体能量转换过程调节线粒体功能的初始环节。随着ROS大量生成,其可能通过“ROS-质子漏”和“ROS-UCP3-质子漏”两条途径在运动中线粒体能量转换的精确调控中起“分子开关”作用,并作为始动因素参与了呼吸链电子传递与能量转换的能量分配的反馈调节,调控ATP生成。     

急性运动中骨骼肌线粒体活性氧生成与解偶联的反馈调节

目的:线粒体呼吸链电子漏是运动性内源活性氧(ROS)生成的重要机制之一。目前的研究表明,线粒体呼吸链“温和解偶联”机制也参与了线粒体内的抗氧化防御过程。本研究拟证实运动是否也不同程度地诱导和/或启动了线粒体呼吸链“温和解偶联”生物抗氧化机制,并探讨其可能的分子调节作用和生理意义。方法:以SD大鼠三级递增负荷跑台运动为实验模型,分别选取安静态、运动45、90、120和150min为实验观察点(timecourse),测定骨骼肌线粒体ROS生成、线粒体态4呼吸速率、骨骼肌解偶联蛋白3(UCP-3)mRNA和线粒体UCP-3蛋白表达。结果:运动过程中ROS生成呈先上升后下降的变化趋势,其中运动至45、90、120min时均较安静时显著升高(分别为P<0.05、P<0.001和P<0.001),于120min达到峰值,随后(150min时)显著下降(与120min组相比,P<0.001);态4呼吸速率亦呈先上升后下降的并行性变化趋势,其中运动90、120min较安静时显著增加(分别为P<0.01和P<0.001),并于120min达到峰值,随后(150min时)显著降低(与120min组相比,P<0.001);UCP-3mRNA在运动至90、120、150min时均较安静时显著升高(分别为P<0.001、P<0.01和P<0.01),其蛋白表达水平则相对滞后1个时间段,先后在运动至120、150min时较安静时显著增加(均为P<0.001)。结论:线粒体态4呼吸速率、ROS生成和UCP-3表达随运动时间的变化表明,ROS可能贡献于运动中骨骼肌线粒体UCP-3的激活和/或诱导表达;运动中UCP-3表达增加的意义在于抑制ROS生成,并且由ROS→UCP-3→质子漏→ROS形成一个复杂而精确的激活、诱导表达与抗氧化的反馈调节环路,使线粒体能够尽早预防运动可能引发的氧化应激和脂质过氧化,维持线粒体及细胞内的氧化还原状态。     

呼吸链温和解偶联:运动中骨骼肌线粒体抗氧化分子调控的早期事件

目的:研究急性运动诱导线粒体活性氧(ROS)生成的过程中,线粒体内解偶联蛋白(UCPs)介导的温和解偶联(milduncoupling)和抗氧化酶这两种抗氧化体系可能的分工与协同关系及其生物学意义。方法:以SD大鼠3级递增负荷跑台运动为实验模型,分别选取安静态、运动45min、90min、120min和150min为实验观察点(timecourse),测定骨骼肌线粒体ROS生成和脂质过氧化水平(MDA)、线粒体Mn-SOD酶活性、Mn-SOD和解偶联蛋白3(UCP-3)mRNA及蛋白表达。结果:运动过程中ROS生成呈先上升后下降的变化趋势,在运动120min达到峰值,其中运动45min、90min、120min和150min时均较安静时呈显著性升高(分别为P<0.05、P<0.001、P<0.001和P<0.01),150min时下降并具有显著性(P<0.001)。线粒体MDA含量总体呈上升趋势,但变化无显著性。运动过程中Mn-SOD酶活性及其mRNA和蛋白表达水平均无显著性变化,而UCP-3mRNA和蛋白表达水平总体呈上升趋势。其中UCP-3mRNA在运动至90min、120min、150min时较安静时均呈显著性升高(分别为P<0.001、P<0.01和P<0.01),其蛋白表达水平相对滞后一个时间段,运动120min、150min时较安静时显著升高(均为P<0.001)。结论:长时间运动过程中,以UCP-3的先行诱导表达对骨骼肌线粒体氧化还原状态进行调节,相对于Mn-SOD的抗氧化作用,UCP-3的诱导表达是运动中抗氧化的“早期事件”。     

阿奇霉素治疗小儿支原体肺炎的临床观察

目的评价阿奇霉素治疗小儿支原体肺炎的临床疗效和不良反应。方法将本院收治的明确诊断为支原体肺炎的105例患儿随机分为两组，治疗组予阿奇霉素静滴，对照组予红霉素静滴，比较两组治疗的疗效与不良反应。结果治疗组有效率为96.61％，对照组有效率为95.35％，两组有效率无显著性差异（P〉0.05）；治疗组较对照组不良反应少，能明显降低患者胃肠道反应（P〈0.01）和局部静脉疼痛（P〈0.01）。结论阿奇霉素治疗支原体肺炎疗效好，不良反应少，值得临床广泛运用。     

急性运动中线粒体的抗氧化分子调控

线粒体是细胞内活性氧的主要来源.研究证实解偶联蛋白具有质子转运活性,能够减少线粒体活性氧的产生.而线粒体抗氧化酶也是机体重要的抗氧化防御机制.解偶联蛋白和抗氧化酶的激活和/或诱导表达可能在急性运动过程中的机体抗氧化保护中共同发挥作用,从而保持活性氧稳态,维持细胞正常功能.