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HIF-1α/BNIP3介导的线粒体自噬对创伤性脑损伤后神经元凋亡的影响
编辑人员丨23小时前
目的:探讨缺氧诱导因子-1α/Bcl-2/E1B-19kDa相互作用蛋白3(HIF-1α/BNIP3)介导的线粒体自噬对创伤性脑损伤(TBI)后神经元凋亡的影响。方法:选择HT22细胞(小鼠海马神经元)进行实验,采用氧糖剥夺复氧(OGD/R)的方法构建TBI的体外模型,通过HIF-1α、BNIP3特异性小干扰RNA(siRNA)或质粒载体转染细胞调节HIF-1α、BNIP3表达。实验1:研究BNIP3介导的线粒体自噬对TBI后神经元凋亡的影响。这部分实验中HT22细胞分为4组( n=3):siRNA对照组,转染阴性siRNA后正常培养;siRNA+TBI组,转染阴性siRNA后进行OGD/R处理;BNIP3-siRNA组,转染BNIP3-siRNA后正常培养;BNIP3-siRNA+TBI组,转染BNIP3-siRNA后进行OGD/R处理。实验终点通过Western blotting法检测HIF-1α、BNIP3及LC3-Ⅱ、P62等线粒体自噬相关蛋白的表达水平,透射电镜观察线粒体自噬小体,TUNEL染色法检测细胞凋亡率,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒测定细胞上清液LDH活性。实验2:研究HIF-1α对TBI后BNIP3介导的线粒体自噬及神经元凋亡的影响。这部分实验中HT22细胞分为8组( n=3):siRNA对照组及siRNA+TBI组,处理同上;HIF-1α-siRNA组,转染HIF-1α-siRNA后正常培养;HIF-1α-siRNA+TBI组,转染HIF-1α-siRNA后进行OGD/R处理;空载质粒组,转染空载质粒pcDNA3.1(+)后正常培养;过表达HIF-1α组,转染过表达HIF-1α质粒后正常培养;空载质粒+TBI组,转染空载质粒后进行OGD/R处理;过表达HIF-1α+TBI组,转染过表达HIF-1α质粒后进行OGD/R处理。实验终点测定各组细胞HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ、P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平、细胞凋亡率及LDH活性。 结果:(1)实验1:与siRNA对照组比较,siRNA+TBI组BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著升高,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著下降,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。与siRNA+TBI组比较,BNIP3-siRNA+TBI组BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著下降,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著升高,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。透射电镜下siRNA+TBI组自噬小体较siRNA对照组增多,BNIP3-siRNA+TBI组自噬小体较siRNA+TBI组减少。(2)实验2:与siRNA+TBI组比较,HIF-1α-siRNA+TBI组HIF-1α、BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著下降,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著升高,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。与空载质粒+TBI组比较,HIF-1α过表达+TBI组HIF-1α、BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著升高,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著下降,细胞凋亡率及LDH活性显著下降,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:HIF-1α通过促进BNIP3介导的线粒体自噬减轻TBI后神经元凋亡。
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编辑人员丨23小时前
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玉米须多糖对D-半乳糖致衰老小鼠肾脏线粒体ATP合成的影响及机制
编辑人员丨23小时前
目的:探讨玉米须多糖(SMPS)对D-半乳糖(D-gal)致衰老小鼠肾脏线粒体ATP合成的影响,并阐明其可能的作用机制。方法:采用颈背部皮下注射D-gal溶液的方法建立衰老小鼠模型。将48只SPF级雄性小鼠随机分为正常对照组(Control组)、D-gal模型组(D-gal组)、玉米须多糖低剂量组(30 mg/kg,SMPS-L组)、玉米须多糖高剂量组(60 mg/kg,SMPS-H组),每组12只。干预42 d后全麻下眼球取血,检测血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛;取肾脏组织,荧光素酶法检测各组小鼠肾组织中ATP的含量;实时荧光定量PCR法检测各组小鼠肾组织中线粒体氧化呼吸链中复合体Ⅱ的琥珀酸脱氢酶(SDH)、复合体Ⅲ的细胞色素C还原酶(Cycs)、复合体Ⅳ(COXⅣ)及ATP合酶中的ATP5b mRNA表达水平;Western blot法检测各组小鼠肾组织中线粒体融合蛋白2(MFN2)、动力相关蛋白1(DRP1)和线粒体自噬相关蛋白(P62)的表达水平。结果:与Control组比较,D-gal组小鼠肾组织中ATP含量(178±4)×10 -4 μmol下降( P<0.01),SDH、Cycs、COXⅣ mRNA表达水平无明显改变,ATP5b mRNA表达水平(0.67±0.01)下调( P<0.01),MFN2蛋白表达水平(0.29±0.02)降低( P<0.01),DRP1和P62蛋白表达水平(0.31±0.02、0.21±0.01)上升( P<0.01);与D-gal组比较,SMPS干预组小鼠肾组织中ATP含量(193±1)10 -4μmol升高( P<0.01),ATP5b mRNA表达和MFN2蛋白表达(0.87±0.05、0.71±0.08)上升(均 P<0.01),DRP1和P62蛋白表达(0.20±0.01、0.10±0.01)下调(均 P<0.01)。 结论:SMPS可通过增加抗氧化酶的活性及上调ATP5b mRNA和MFN2蛋白的表达,下调DRP1和P62蛋白表达,改善衰老小鼠肾脏线粒体动态平衡紊乱,促进D-gal致衰老小鼠肾组织线粒体ATP的生成。
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编辑人员丨23小时前
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慢性肾衰竭幼鼠胫骨生长板软骨细胞线粒体自噬增强对软骨细胞凋亡的影响
编辑人员丨23小时前
目的:探讨慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)幼鼠胫骨生长板软骨细胞线粒体自噬水平及对细胞凋亡的影响。方法:雄性4周龄Sprague-Dawley(SD)幼鼠40只,按照随机数字表法分为正常对照组(蒸馏水灌胃)和CRF组(腺嘌呤150 mg·kg -1·d -1灌胃),连续灌胃6周后处死幼鼠,X线测量胫骨长度,组织学切片测量比较胫骨生长板宽度,应用原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测生长板软骨细胞凋亡率;体外培养正常对照组和CRF组幼鼠胫骨生长板软骨细胞至第3代,应用TUNEL技术检测软骨细胞凋亡率,应用荧光双染技术观测软骨细胞线粒体与自噬溶酶体共定位情况,应用Western印迹法检测线粒体标志蛋白线粒体外膜转位酶(translocase of the outer mitochondrial membrane-20,Tom-20)和自噬标志轻链蛋白-3(light chain-3,LC-3)表达情况,应用透射电镜观察软骨细胞线粒体自噬情况。 结果:与正常对照组相比,CRF组幼鼠胫骨长度较短[(27.32±5.81)mm比(35.43±3.61)mm, t=5.226, P<0.001],生长板相对宽度较窄(0.56±0.19比1.00±0.21, t=6.744, P<0.001),软骨细胞凋亡率较高(17.2%±4.8%比5.1%±3.4%, t=6.505, P<0.001)。CRF组体外培养生长板软骨细胞凋亡率高于正常对照组(11.8%±6.2%比3.1%±1.2%, t=4.357, P<0.001),荧光双染技术结果显示CRF组软骨细胞线粒体与自噬溶酶体出现明显的共定位现象,CRF组软骨细胞LC-3蛋白( t=8.944, P<0.001)及Tom-20蛋白( t=6.708, P<0.001)表达均少于正常对照组,电镜结果显示CRF组软骨细胞内出现较多的自噬囊泡吞噬线粒体并降解的现象。 结论:CRF幼鼠胫骨生长板软骨细胞线粒体自噬水平出现增高现象,导致线粒体减少,引起软骨细胞凋亡、数量减少,最终导致胫骨发育不良。
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编辑人员丨23小时前
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围术期认知功能紊乱小鼠海马蛋白质组学的变化及生物信息学分析
编辑人员丨23小时前
目的:评价围术期认知功能紊乱(PND)小鼠海马蛋白质组学的变化及生物信息学分析。方法:清洁级健康雄性C57BL/6小鼠,15月龄,体重30~35 g,采用随机数字表法分为2组( n=9):对照组(C组)和PND组。采用异氟烷麻醉下行胫骨骨折切开复位内固定术构建PND模型。分别于术前1 d和术后1、3、7 d时行Morris水迷宫实验、旷场实验和条件恐惧实验。分别于术后1、3和7 d时,P组处死每次认知功能测试最差的3只小鼠、C组随机处死3只小鼠,取海马组织,采用高效液相色谱-质谱法筛选差异表达蛋白,并对差异表达蛋白进行Gene Ontology生物学过程富集分析(GO分析)和KEGG通路富集分析(KEGG分析)。 结果:与C组相比,P组术后各时点逃避潜伏期延长,靶象限停留时间百分比降低,场景恐惧记忆实验僵直时间百分降低( P<0.05)。采用高效液相色谱-质谱法筛选出21个差异表达的蛋白,其中有12个蛋白表达上调,有9个蛋白表达下调。GO分析结果表明,差异表达蛋白参与了代谢、信号传递、生物过程的调节等过程,构成了细胞器、突触等结构,并与结合、运输等分子功能有关。KEGG分析结果表明,MAPK信号通路、ErBb信号通路、AMPK信号通路、SNARE蛋白囊泡运输等存在差异。 结论:PND小鼠海马存在21个差异表达的蛋白,这些蛋白参与了神经炎症反应、突触结构异常、线粒体功能异常、自噬能力下降等可能与PND有关的病理过程。
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编辑人员丨23小时前
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血红素加氧酶-1通过抑制RAW264.7细胞TXNIP/NLRP3炎症小体活化降低炎症反应
编辑人员丨23小时前
目的:探讨血红素加氧酶-1(HO-1)对巨噬细胞炎症反应的抑制作用及其机制。方法:体外培养小鼠巨噬细胞株RAW264.7,取对数生长期细胞用于实验。将RAW264.7细胞分为4组。空白对照组细胞于37 ℃下95%空气、5% CO 2常规培养,不给予任何处理;脂多糖(LPS)模型组在培养基中加入1 mg/L的LPS制备LPS攻击模型;HO-1诱导组在培养基中加入30 μmol/L的HO-1诱导剂血红素孵育1 h后,再加入1 mg/L的LPS孵育;HO-1抑制组在培养基中加入5 μmol/L的HO-1特异性拮抗剂锌原卟啉Ⅸ(ZnPPⅨ)孵育0.5 h后,再加入1 mg/L的LPS孵育。各组加入LPS孵育48 h后取细胞上清液,采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测HO-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)及线粒体自噬标志物微管相关蛋白1轻链3B(LC-3B)的蛋白表达;采用免疫荧光染色法检测活性氧(ROS)的表达。 结果:与空白对照组比较,LPS模型组细胞发生了一定的应激反应,出现线粒体自噬,但部分炎症因子表达受限,与细胞功能受损有关,表现为HO-1、IL-1β、LC-3B、ROS的蛋白表达均明显升高,而TNF-α、TXNIP、NLRP3的蛋白表达均明显降低,说明LPS攻击后细胞受损严重,模型制备成功。与LPS模型组比较,HO-1诱导组HO-1蛋白表达明显增加(HO-1/GAPDH:0.31±0.03比0.22±0.03, P<0.05),TNF-α、IL-1β、TXNIP、NLRP3、LC-3B、ROS蛋白表达均被明显抑制〔TNF-α蛋白(TNF-α/GAPDH):0.08±0.01比0.45±0.05,IL-1β蛋白(IL-1β/GAPDH):0.50±0.01比0.82±0.03,TXNIP蛋白(TXNIP/GAPDH):0.21±0.02比0.28±0.02,NLRP3蛋白(NLRP3/GAPDH):0.11±0.01比0.17±0.02,LC-3B蛋白(LC-3B/GAPDH):0.67±0.04比0.92±0.12,ROS(荧光强度):80.9±12.5比94.1±19.5,均 P<0.05〕,说明诱导HO-1表达可抑制炎症反应和氧化应激,减少线粒体自噬;而拮抗HO-1可促进炎症反应、氧化应激及线粒体自噬,表现为TNF-α、IL-1β蛋白表达被抑制程度较HO-1诱导组明显减轻〔TNF-α蛋白(TNF-α/GAPDH):0.26±0.02比0.08±0.01,IL-1β蛋白(IL-1β/GAPDH):0.76±0.01比0.50±0.01,均 P<0.05〕,且TXNIP、NLRP3、LC-3B、ROS蛋白表达均较LPS模型组明显增加〔TXNIP蛋白(TXNIP/GAPDH):0.43±0.02比0.28±0.02,NLRP3蛋白(NLRP3/GAPDH):0.24±0.02比0.17±0.02,LC-3B蛋白(LC-3B/GAPDH):1.12±0.07比0.92±0.12,ROS(荧光强度):112.0±17.0比94.1±19.5,均 P<0.05〕。 结论:HO-1可通过抑制TXNIP/NLRP3炎症小体活化减少炎症介质释放,从而降低炎症反应。
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编辑人员丨23小时前
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失血性休克导致器官功能障碍的新研究方向
编辑人员丨23小时前
失血性休克(HS)是全球青壮年人群的主要死亡原因之一。HS导致多器官功能障碍是由组织氧供需不平衡引起,与患者的不良预后密切相关。线粒体功能障碍是HS导致多器官功能障碍的重要机制之一,而线粒体质量控制可通过线粒体生物发生、线粒体动力学、线粒体自噬、线粒体衍生囊泡和线粒体蛋白稳态等一系列过程调控线粒体功能,调控线粒体质量控制可以改善器官功能障碍。本文就线粒体功能障碍对HS器官功能的影响及线粒体质量控制的可能机制进行综述,以期进一步了解HS的损伤机制并指导临床救治。
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编辑人员丨23小时前
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大鼠脊髓损伤后线粒体自噬和凋亡相关蛋白的表达变化及其发生机制
编辑人员丨23小时前
目的:探讨大鼠脊髓损伤后线粒体自噬和凋亡相关蛋白的表达变化及其发生机制。方法:将96只健康雌性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组(48只)和脊髓损伤组(48只),每组分为1、3、7、14、21、28 d共6个时间点,各时间点8只。假手术组将T 8~9棘突及椎板切除但不损伤脊髓,脊髓损伤组采用Allen法建立脊髓损伤模型。采用BBB评分评估两组伤后各时间点运动功能;HE染色观察两组伤后各时间点脊髓组织病理学改变;免疫荧光观察两组伤后各时间点电压依赖性阴离子通道蛋白1(VDAC1)分别与微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ、E3泛素连接酶(Parkin)、多泛素结合蛋白(p62)共定位阳性细胞情况;Western blot法检测两组各时间点线粒体LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、细胞质Parkin、线粒体Parkin、细胞质p62、线粒体p62、细胞质细胞凋亡蛋白(Bax)、线粒体Bax、细胞质细胞色素C(Cyt C)、线粒体Cyt C的表达情况。 结果:(1)假手术组伤后各时间点BBB评分均为(21.00±0.00)分,脊髓损伤组伤后1、3、7、14、21、28 d BBB评分分别为(0.94±0.50)分、(1.69±0.70)分、(4.13±0.99)分、(11.81±1.03)分、(15.06±1.12)分、(18.38±0.83)分( P<0.01)。(2)与假手术组比较,脊髓损伤组伤后1、3 d脊髓组织结构明显破坏,可见大量出血灶,炎性细胞浸润,神经元肿胀,空洞形成;伤后7、14 d出血灶较前明显减少,神经元胞体肿胀,炎性细胞浸润,存在大量空洞;伤后21、28 d可见大量细胞参与修复,细胞排列紊乱。(3)与假手术组比较,脊髓损伤组伤后1、3 d VDAC1分别与LC3Ⅱ、Parkin、p62共定位阳性细胞数明显增多,此后共定位阳性细胞数逐渐减少。(4)假手术组和脊髓损伤组伤后1、3、7、14、21、28 d线粒体LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达量分别为0.56±0.05和1.00±0.05、1.19±0.11、0.86±0.05、0.80±0.08、0.66±0.13、0.51±0.11,细胞质Parkin表达量分别为0.80±0.13和0.47±0.08、0.29±0.06、0.57±0.07、0.70±0.05、0.97±0.09、0.88±0.12,线粒体Parkin表达量分别为0.67±0.09和1.07±0.18、1.27±0.15、0.82±0.12、0.59±0.09、0.53±0.13、0.57±0.14,细胞质p62表达量分别为1.25±0.08和1.04±0.04、0.94±0.05、1.09±0.05、1.19±0.06、1.20±0.04、1.27±0.05,线粒体p62表达量分别为0.61±0.06和0.88±0.07、1.09±0.09、0.98±0.07、0.70±0.08、0.68±0.08、0.60±0.09,细胞质Bax表达量分别为0.92±0.08和0.67±0.07、0.36±0.08、0.48±0.08、0.69±0.06、0.88±0.11、0.94±0.08,线粒体Bax表达量分别为0.57±0.04和0.74±0.04、0.91±0.05、0.76±0.05、0.63±0.08、0.61±0.05、0.57±0.05,细胞质Cyt C表达量分别为0.28±0.05和0.81±0.07、1.12±0.08、0.64±0.07、0.67±0.13、0.60±0.11、0.37±0.06,线粒体Cyt C表达量分别为1.02±0.07和0.91±0.14、0.37±0.07、0.73±0.06、0.91±0.11、0.95±0.13、1.10±0.15。与假手术组比较,脊髓损伤组线粒体LC3Ⅱ/LC3Ⅰ在伤后3 d表达最高,细胞质Parkin在伤后3 d表达最低,线粒体Parkin在伤后3 d表达最高,细胞质p62在伤后3 d表达最低,线粒体p62在伤后3 d表达最高,细胞质Bax在伤后3 d表达最低,线粒体Bax在伤后 3 d表达最高,细胞质Cyt C在伤后3 d表达最高,线粒体Cyt C在伤后3 d表达最低。 结论:大鼠脊髓损伤后线粒体自噬及凋亡均增强,其发生机制可能是由于细胞质Parkin、p62转移至受损线粒体以增强线粒体自噬,而Bax从细胞质转移至受损线粒体内,促使线粒体中大量释放Cyt C以增强细胞凋亡。
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编辑人员丨23小时前
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线粒体相关内质网膜影响阿尔茨海默病与帕金森病的研究进展
编辑人员丨23小时前
阿尔茨海默病(AD)与帕金森病(PD)病是严重威胁老年人健康的最常见神经退行性疾病,其涉及多种生理代谢异常:线粒体功能损伤、Ca 2+稳态失调、氧化应激、错误折叠蛋白聚集、自噬和炎症,然而,此类疾病的发病机制仍没有被明确阐明,导致其治疗水平停滞不前。近年来研究发现,同时影响线粒体与内质网功能的特殊结构线粒体相关内质网膜(MAM)在AD与PD的发病中扮演重要角色,可能通过调节线粒体及内质网功能影响AD与PD的发展。本文归纳近年MAM影响神经退行性疾病AD及PD的相关研究,为探究MAM成分蛋白及MAM调节内质网-线粒体Ca 2+转运及内质网应激介导AD与PD的分子机制提供参考。
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编辑人员丨23小时前
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心磷脂参与线粒体稳态维持和功能调节的研究进展
编辑人员丨23小时前
心磷脂是主要存在于线粒体内膜的一种结构独特的磷脂,在线粒体稳态和功能调节中发挥重要作用。线粒体稳态方面,心磷脂参与线粒体分裂、融合和自噬,调节线粒体的含量与结构;线粒体功能方面,心磷脂在线粒体介导的氧化磷酸化、代谢物转运和细胞凋亡等过程中发挥了独特的作用。心磷脂稳态的失衡,具体表现为含量的改变、酰基链的重塑和过氧化,可导致线粒体功能障碍并参与多种与线粒体功能障碍相关疾病的病理生理过程。本文综述了心磷脂参与线粒体稳态维持和功能调节的研究进展,并介绍了心磷脂在线粒体功能障碍相关内分泌疾病中的作用,以期对心磷脂功能研究和相关疾病的治疗起到启发作用。
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编辑人员丨23小时前
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克唑替尼相关肝损伤研究进展
编辑人员丨23小时前
克唑替尼是一种作用于间变性淋巴瘤激酶(ALK)、细胞间质表皮转化因子及c-ros肉瘤致癌因子1(ROS1)的多靶点小分子酪氨酸激酶抑制剂,临床主要用于治疗ALK阳性和/或ROS1阳性的晚期非小细胞肺癌。肝损伤是克唑替尼十分常见的不良反应之一,多数患者表现为无临床症状的转氨酶水平升高,极少数患者可出现致命性肝衰竭;发生机制与线粒体介导的细胞凋亡和过度自噬、氧化应激、过敏反应等有关。克唑替尼相关肝损伤的危险因素包括既往肝病史,乙型肝炎病毒感染,联合使用免疫检查点抑制剂或H 2受体拮抗剂/质子泵抑制剂,以及信号转导与转录激活因子1和细胞色素P450基因多态性等。应用克唑替尼前,须对患者肝功能进行综合评估,治疗过程中加强监测,必要时采取暂时(再次使用时减量)或永久停药等措施。
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编辑人员丨23小时前
