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基于Nrf2靶点及线粒体质量控制系统研究姜三七挥发油对内皮细胞损伤的保护作用
编辑人员丨1天前
目的 研究核因子E2 相关因子2(nuclear E2-related factor 2,Nrf2)靶点及线粒体质量控制系统调控姜三七挥发油(essential oil from Stahlianthus involucratus rhizomes,EOSIR)对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)损伤的保护作用机制.方法 用氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导HUVECs建立细胞损伤模型,siRNA转染沉默Nrf2 因子的表达,将培养好的细胞分为对照组、模型组、EOSIR组、转染组、转染阴性对照组,利用蛋白质印迹法(Western-blot)及定量即时聚合酶链锁反应(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测Nrf2 及其下游因子的蛋白及mRNA的表达;Griess法检测一氧化氮含量;酶联免疫法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)分析人内皮素(endothelin 1,ET-1)、人前列环素(prostacyclin,PGI2)的含量;线粒体质量检测实验中将细胞分为空白组、ox-LDL诱导组、低剂量EOSIR组、中剂量EOSIR组、高剂量EOSIR组、阿司匹林阳性对照组,透射电镜观察HUVECs线粒体形态;Western-blot检测线粒体融合蛋白1(mitofusin 1,Mfn1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin 1,Mfn2)、线粒体动力相关蛋白(dynamin-related protein 1,Drp1)、线粒体内膜融合蛋白(optic atro-phy 1,Opa1)、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferatoractivated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)及轻链3A/B蛋白(LC3A/B)、泛素结合蛋白(p62)表达.结果 EOSIR组的Nrf2 及其下游因子的表达水平、NO、PGI2 的含量较模型组均显著升高,ET-1 水平较模型组相比显著降低,转染沉默Nrf2 后,EOSIR对上述指标的改善作用被抑制;透射电镜观察线粒体形态,EOSIR干预组自噬小体数量较模型组明显减少,线粒体形态恢复正常,同时,EOSIR组显著改善了ox-LDL引起的线粒体相关蛋白表达的变化(P<0.05).结论 EOSIR可能通过激活Nrf2 靶点及调控线粒体质量控制系统发挥对ox-LDL诱导的内皮细胞损伤的保护作用,延缓动脉粥样硬化的进程.
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编辑人员丨1天前
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HO-1在电针减轻脓毒症相关性脑病小鼠认知功能障碍中的作用:与线粒体融合-分裂动态平衡的关系
编辑人员丨1天前
目的:评价血红素氧合酶-1(HO-1)在电针减轻脓毒症相关性脑病小鼠认知功能障碍中的作用及与线粒体融合-分裂动态平衡的关系。方法:清洁级雄性C57BL/6小鼠30只(野生型小鼠24只和HO-1基因敲除小鼠6只),6~8周龄,体重18~22 g。野生型小鼠24只采用随机数字表法分为4组( n=6):对照组(C组)、脓毒症相关性脑病组(SAE组)、脓毒症相关性脑病+电针组(SAE+EA组)、脓毒症相关性脑病组+假电针组(SAE+SEA组);HO-1基因敲除组(SAE+EA+H组)为HO-1基因敲除小鼠建立脓毒症相关性脑病模型后给予电针干预。采用腹腔注射LPS 15 mg/kg的方法制备小鼠脓毒症相关性脑病模型,SAE+EA组和SAE+EA+H组腹腔注射LPS 15 mg/kg后30 min,选取双侧足三里和百会穴行电针刺激,30 min/d,连续5 d。每天针刺前行Morris水迷宫实验测试小鼠认知功能。随后处死小鼠取海马组织,采用Western blot法检测线粒体融合蛋白2(Mfn2)、视神经萎缩相关蛋白1(OPA1)和线粒体动力相关蛋白1(Drp1)的表达。 结果:与C组比较,SAE组、SAE+SEA组和SAE+EA+H组海马Mfn2和OPA1表达下调,逃避潜伏期延长,靶象限探索时间缩短,SAE组、SAE+EA组、SAE+SEA组和SAE+EA+H组海马Drp1表达上调( P<0.05);与SAE组比较,SAE+EA组海马Mfn2和OPA1表达上调,Drp1表达下调,逃避潜伏期缩短,靶象限探索时间延长( P<0.05),SAE+SEA组上述各指标差异无统计学意义( P>0.05)。与SAE+EA组比较,SAE+SEA组和SAE+EA+H组海马Mfn2和OPA1表达下调,Drp1表达上调,逃避潜伏期延长,靶象限探索时间缩短( P<0.05)。 结论:HO-1参与了电针减轻脓毒症相关性脑病小鼠认知功能障碍的过程,机制可能与调节线粒体融合-分裂动态平衡有关。
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编辑人员丨1天前
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富氢液对脓毒症相关性脑病小鼠海马线粒体生物合成和动力学的影响
编辑人员丨1天前
目的:评价富氢液对脓毒症相关性脑病(SAE)小鼠海马线粒体生物合成和动力学的影响。方法:雄性C57BL/6J小鼠128只,6~8周龄,体重20~25 g,采用随机数字表法分为4组( n=32):假手术组(Sham组)、假手术+富氢液组(Sham+HRS组)、SAE组和SAE+富氢液组(SAE+HRS组)。采用盲肠结扎穿孔法建立小鼠SAE模型。Sham+HRS组和SAE+HRS组分别于造模后1和6 h时腹腔注射富氢液10 ml/kg。每组随机取20只小鼠,记录术后7 d生存情况。于造模后3、5和7 d进行Y迷宫迷路分辨测试。于造模后24 h时采用ELISA法测定海马组织TNF-α、IL-6和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的含量;采用分光光度法测定超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性;采用Western blot法测定海马过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)、核呼吸因子2 (NRF2)、线粒体转录因子A(Tfam)、动力相关蛋白1(Drp1)和线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达。 结果:与Sham组比较,SAE组术后7 d生存率降低,新异臂停留时间缩短,海马组织TNF-α、IL-6和HMGB1含量升高,SOD和CAT活性降低,PGC-1α、NRF2、Tfam和Drp1表达上调,Mfn2表达下调( P<0.05);与SAE组比较,SAE+HRS组术后7 d生存率升高,新异臂停留时间延长,海马组织TNF-α、IL-6和HMGB1含量降低,SOD和CAT活性升高,PGC-1α、NRF2和Tfam表达上调,Drp1表达下调,Mfn2表达上调( P<0.05)。 结论:富氢液减轻小鼠SAE的机制可能与促进线粒体生物合成,调节线粒体动力学,减轻海马氧化应激有关。
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编辑人员丨1天前
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电针对内毒素血症小鼠肠损伤时线粒体融合和分裂的影响及HO-1在其中的作用
编辑人员丨1天前
目的:评价电针对内毒素血症小鼠肠损伤时线粒体融合和分裂的影响及血红素氧合酶(HO-1)在其中的作用。方法:SPF级健康雄性C57BL/6小鼠50只,8周龄,体重18~22 g,采用随机数字表法分为5组( n=10):对照组(C组)、内毒素血症组(E组)、内毒素血症+电针组(E+EA组)、内毒素血症+电针+氯化血红素组(E+EA+H组)和内毒素血症+电针+锌原卟啉Ⅸ组(E+EA+Znpp-Ⅸ组)。腹腔注射LPS 10 mg/kg建立小鼠内毒素血症模型。于注射LPS前,E+EA+H组腹腔注射HO-1诱导剂氯化血红素100 mg/kg,E+EA+Znpp-Ⅸ组腹腔注射HO-1抑制剂锌原卟啉Ⅸ 10 mg/kg。于造模前4、3、2、1 d和30 min时,取合谷和足三里穴进行电刺激,刺激参数:疏密波,频率2 Hz/15 Hz,电流1 mA,刺激时间30 min,造模当天留针至实验结束。于造模后6 h处死小鼠,于回肠末端切取小肠组织,光镜下观察病理学结果,电镜下观察线粒体超微结构,测定ROS、ATP和二胺氧化酶(DAO)水平,采用Western blot法测定动力蛋白相关蛋白1(Drp1)、线粒体融合蛋白1(Mfn1)和HO-1的表达水平。 结果:与C组比较,E组小肠组织ROS水平升高,ATP含量和DAO活性降低,HO-1和Drp1表达上调,Mfn1表达下调( P<0.05),小肠组织发生病理学损伤;与E组比较,E+EA组小肠组织ROS水平降低,ATP含量和DAO活性升高,HO-1和Mfn1表达上调,Drp1表达下调( P<0.05),小肠组织病理学损伤减轻;与E+EA组比较,E+EA+H组小肠组织ROS水平降低,ATP含量和DAO活性升高,HO-1和Mfn1表达上调,Drp1表达下调( P<0.05),小肠组织病理学损伤减轻;E+EA+Znpp-Ⅸ组小肠组织ROS水平升高,ATP含量和DAO活性降低,HO-1和Mfn1表达下调,Drp1表达上调( P<0.05),小肠组织病理学损伤加重。 结论:电针可通过促进线粒体融合、抑制线粒体分裂,减轻内毒素血症小鼠肠损伤,其机制与上调HO-1的表达有关。
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编辑人员丨1天前
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高浓度氢气对脓毒症小鼠心肌损伤及Mst1表达的影响
编辑人员丨1天前
目的:评价高浓度氢气对脓毒症小鼠心肌损伤及哺乳动物不育系20-样激酶1(Mst1)表达的影响。方法:清洁级健康雄性C57BL/6J小鼠105只,6~8周龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为3组( n=35):假手术组(Sham组)、脓毒症组(SEP组)和脓毒症+高浓度氢气组(SEP+HCH组)。采用盲肠结扎穿孔法制备脓毒症小鼠心肌损伤模型。SEP+HCH组术后1和6 h时分别吸入高浓度(66.7%)氢气1 h。每组随机取20只小鼠,观察术后7 d生存情况。于术后24 h时深麻醉后取内眦血样,采用ELISA法测定TNF-α和IL-6浓度,随后处死取心脏组织,光镜下观察病理学结果,TUNEL法观察心肌细胞凋亡情况,Western blot法检测Mst1、动力相关蛋白1(Drp1)和线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达。 结果:与Sham组比较,SEP组术后7 d生存率降低,心肌病理学损伤评分、心肌细胞凋亡指数、TNF-α和IL-6浓度升高,Mst1和Drp1表达上调,Mfn2表达下调( P<0.05);与SEP组比较,SEP+HCH组术后7 d生存率升高,心肌病理学损伤评分、心肌细胞凋亡指数、TNF-α和IL-6浓度降低,Mst1和Drp1表达下调,Mfn2表达上调( P<0.05)。 结论:吸入高浓度氢气可减轻脓毒症小鼠心肌损伤,其机制可能与下调Mst1表达,改善线粒体动力学,抑制心肌细胞凋亡有关。
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编辑人员丨1天前
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乳酸诱导的脊髓神经元线粒体分裂在小鼠糖尿病神经病理性痛中的作用
编辑人员丨1天前
目的:评价乳酸诱导的脊髓神经元线粒体分裂在小鼠糖尿病神经病理性痛(DNP)中的作用。方法:选择SPF级健康成年雄性C57BL/6小鼠36只,2月龄,体质量20~25 g,采用随机数字表法分为3组( n=12):对照组(C组)、DNP组和DNP+草氨酸钠组(OXA组)。采用腹腔注射链脲佐菌素130 mg/kg构建糖尿病模型。糖尿病建模成功后,OXA组腹腔注射草氨酸钠750 mg/kg,1次/d,持续4周,抑制乳酸生成;C组和DNP组于相同时点腹腔注射等容量生理盐水。于造模前、造模后1、2、3和4周时测定左侧后足机械缩足阈值(MWT)。最后一次行为学测试完成后,取血标本和L 4-6段脊髓组织,采用比色法检测血清和脊髓组织乳酸水平,分别采用JC-1和DHE探针检测线粒体膜电位和ROS含量,采用Western blot法检测线粒体动力相关蛋白1(Drp1)和线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达,透射电镜观察线粒体的结构和数量,采用免疫荧光双标观察Drp1与神经元标志物NeuN共表达情况。 结果:与C组比较,DNP组和OXA组造模后MWT降低,血清和脊髓组织乳酸水平、脊髓ROS含量升高,线粒体膜电位下降,Drp1表达上调,Mfn2表达下调,线粒体数量增多,面积减小( P<0.05),Drp1和NeuN共表达增加;与DNP组比较,OXA组造模后MWT升高,血清和脊髓组织乳酸水平、脊髓ROS含量降低,线粒体膜电位升高,Drp1表达下调,Mfn2表达上调,线粒体数量减少,面积增大( P<0.05),Drp1和NeuN共表达减少。 结论:乳酸诱导的脊髓神经元线粒体过度分裂可导致线粒体功能障碍,可能参与小鼠DNP的维持机制。
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编辑人员丨1天前
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Drp1介导的线粒体动力学平衡在脓毒症心肌细胞损伤的机制研究
编辑人员丨1天前
目的:分析抑制动态相关蛋白1(dynamin related protein 1,Drp1)介导的线粒体过度分裂对脓毒症心肌细胞和线粒体功能的影响,探讨维持线粒体动力学平衡在脓毒症心肌病(sepsis induced cardiomyopathy,SIC)发病过程中的保护作用。方法:培养大鼠H9C2心肌细胞,脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激细胞建立SIC细胞模型,LPS刺激30 min前予线粒体分裂抑制剂(mitochondrial division inhibitor 1,Mdivi-1)干预,分为对照组(Control)、LPS刺激组(LPS)、Mdivi-1对照组(Mdivi-1)和LPS+Mdivi-1干预组(LPS+Mdivi-1)。CCK-8检测细胞存活率,乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)检测细胞损伤情况,MitoTracker探针染色激光共聚焦观察线粒体形态,JC-1探针染色检测线粒体膜电位水平,DCFH-DA探针检测细胞总活性氧(ROS)水平,Annexin V-FITC/PI探针流式细胞仪检测细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR、Western blot检测Drp1、视神经萎缩蛋白1(optic Atrophy 1,Opa1)、线粒体融合蛋白2 (mitofusin 2,Mfn2)表达水平。组间差异比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD- t检验。 结果:与Control组相比,LPS刺激组细胞存活率明显降低,LDH活性升高,线粒体平均长度减小,线粒体膜电位下降、细胞ROS生成增多,细胞凋亡增加(均 P<0.05);予以Mdivi-1干预后,与LPS刺激组相比,细胞存活率升高,心肌细胞损伤减轻,线粒体平均长度延长,线粒体功能障碍减轻,细胞凋亡受到抑制(均 P<0.05)。 结论:Mdivi-1可能通过抑制Drp1介导的线粒体分裂维持线粒体动力学平衡,减轻线粒体功能障碍,从而保护LPS诱导的心肌细胞损伤。
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编辑人员丨1天前
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低温对小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖时内质网-线粒体结构偶联的影响
编辑人员丨1天前
目的:评价低温对小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖时内质网-线粒体结构偶联(MAMs)的影响。方法:将生长状态良好的小鼠N2a细胞采用随机数字表法分为5组( n=24):对照组(C组)、氧糖剥夺/复氧复糖组(OGD/R组)、低温组(H组)、siRNA-Mfn2转染+低温组(siMfn2+H组)和siRNA-NC转染+低温组(siNC+H组)。C组在正常条件下培养;OGD/R组氧糖剥夺3 h后复氧复糖24 h;H组氧糖剥夺3 h后,在32 ℃低温下复氧复糖24 h;siMfn2+H组和siNC+H组模型制备前48 h时分别转染siRNA-Mfn2及非特异性siRNA,余同H组。于复氧复糖24 h时,采用CCK-8法检测细胞存活率,qRT-PCR法检测Mfn2 mRNA表达水平,Western blot检测Mfn2表达水平,透射电镜下观察并测量内质网-线粒体偶联部分长度、内质网周长和线粒体周长,计算内质网-线粒体偶联部分长度/内质网周长比值和内质网-线粒体偶联部分长度/线粒体周长比值,反映MAMs水平。 结果:与C组比较,其余4组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平降低( P<0.05);与OGD/R组比较,H组和siNC+H组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平升高( P<0.05),siMfn2+H组上述指标差异无统计学意义( P>0.05);与H组比较,siMfn2+H组细胞存活率、Mfn2及其mRNA表达水平和MAMs水平降低( P<0.05),siNC+H组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:低温减轻小鼠N2a细胞氧糖剥夺/复氧复糖损伤的机制与上调Mfn2表达,从而稳定MAMs有关。
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编辑人员丨1天前
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miRNA-17~92基因簇、线粒体融合蛋白2在子宫内膜癌组织中的表达及其临床意义
编辑人员丨1天前
目的:探讨miRNA-17~92(miR-17~92)基因簇及线粒体融合蛋白2(MFN2)蛋白在子宫内膜癌(EC)中的表达及其临床意义。方法:收集2008年1月至2014年12月山东第一医科大学第二附属医院72例EC、36例子宫内膜非典型增生患者子宫内膜病变组织及22例因子宫颈上皮内瘤变Ⅲ级行全子宫切除术的正常子宫内膜组织;同时收集所有患者蜡块组织。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测各组织中miR-17~92表达水平,免疫组织化学SP法检测各蜡块组织中MFN2蛋白定位及表达水平。分析miR-17~92、MFN2蛋白与EC患者临床病理特征的关系;采用Kaplan-Meier法绘制miR-17~92、MFN2不同水平患者生存曲线,并行log-rank检验;应用Cox比例风险回归模型进行多因素生存分析。结果:miR-17~92在EC、非典型增生及正常子宫内膜组织中相对表达量分别为1.49±0.46、1.01±0.30、0.69±0.20;EC组织中miR-17~92的表达水平高于其他子宫内膜组织,差异均有统计学意义(均 P<0.01)。MFN2蛋白在EC、非典型增生、正常子宫内膜组织中的高表达率分别为20.8%(15/72)、39.4%(13/33)、85.0%(17/20);EC组织中MFN2蛋白高表达率低于其他子宫内膜组织,差异均有统计学意义(均 P<0.012 5)。EC患者中,组织学类型Ⅱ型患者miR-17~92相对表达量高于Ⅰ型患者( P<0.05),肌层浸润深度≥1/2患者miR-17~92相对表达量高于浸润深度<1/2患者( P<0.05);组织学类型Ⅰ型患者MFN2蛋白高表达率高于Ⅱ型患者( P<0.05),国际妇产科联盟(FIGO)分级Ⅰ级患者MFN2蛋白高表达率高于Ⅱ、Ⅲ级患者( P<0.05)。Kaplan-Meier生存分析显示,按EC患者miR-17~92中位相对表达量(1.421)分组时,低表达组(36例)中位总生存(OS)时间未达到,高表达组(36例)为36个月(95% CI 32~42个月),两组间OS差异有统计学意义( P=0.049);MFN2蛋白高表达组(15例)中位OS时间未达到,低表达组(57例)为38个月(95% CI 33~41个月),两组间OS差异有统计学意义( P=0.046)。多因素Cox回归分析显示,miR-17~92、MFN2表达水平为EC患者生存的独立影响因素( HR=3.10,95% CI 1.36~7.07, P=0.007; HR=0.30,95% CI 0.09~0.99, P=0.048)。 结论:EC组织中miR-17~92高表达、MFN2蛋白低表达,二者可能参与了EC的发生、发展,可作为判断EC患者预后的指标。
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编辑人员丨1天前
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去泛素化酶USP36通过调控线粒体裂变与融合减轻缺血再灌注损伤-肾纤维化
编辑人员丨1天前
目的:探究去泛素化酶USP36在缺血再灌注-肾纤维化过程的作用及机制。方法:建立体内外缺血再灌注损伤肾纤维化模型,利用蛋白免疫印迹检测USP36、线粒体融合蛋白2(MFN2)及纤维化相关蛋白表达,利用马松(Masson)染色和天狼猩红(Sirius Red)染色评估肾组织间质纤维化,透射扫描电镜观察肾组织中线粒体形态,Mito-Tracker染色观察线粒体裂变与融合,蛋白免疫共沉淀检测MFN2蛋白泛素化修饰。两组间差异比较采用 t检验,多组间差异比较采用方差分析(ANOVA)。 结果:小鼠和细胞实验中USP36蛋白表达(1.001±0.125、0.994±0.113)均高于模型组(0.269±0.071、0.195±0.054),差异有统计学意义( t=11.42、14.23, P<0.01);动物实验对照组Collagen Ⅰ和α-SMA蛋白表达(1.012±0.070、1.008±0.067)低于模型组(2.899±0.187、2.265±0.209),差异有统计学意义( t=21.16、17.66, P<0.01);细胞实验对照组Collagen Ⅰ和α-SMA蛋白表达(1.039±0.081、0.997±0.096)低于模型组(3.067±0.311、2.619±0.116),差异有统计学意义( t=16.36、18.58, P<0.01);Massion染色和Sirious Red染色显示缺血再灌注损伤引起细胞外基质沉积;动物实验IRI+Vector组Collagen Ⅰ和α-SMA蛋白表达(3.689±0.460、2.257±0.197)高于IRI+OE-USP36组(1.889±0.314、1.525±0.103),差异有统计学意义( t=7.22、7.36, P<0.01);细胞实验H/R+Vector组Collagen Ⅰ和α-SMA蛋白表达(3.298±0.168、4.309±0.283)高于H/R+OE-USP36组(1.409±0.127、1.530±0.176),差异有统计学意义( t=20.06、18.67, P<0.01);过表达USP36减少缺血再灌注损伤引起的细胞外基质沉积;IRI+Vector组和H/R+Vector组MFN2蛋白(0.276±0.063、0.247±0.105)低于IRI+ OE-USP36组和H/R+OE-USP36组MFN2蛋白表达(0.789±0.201、0.746±0.105),差异有统计学意义( t=8.45、9.27, P<0.01)。在细胞缺氧复氧过程,过表达USP36抑制肾小管上皮细胞线粒体裂变,促进线粒体融合;USP36通过去泛素化MFN2,抑制MFN2蛋白-酶体降解,从而促进线粒体融合。 结论:缺血再灌注损伤-肾纤维化过程去泛素化酶USP36通过去泛素化MFN2蛋白修饰,抑制MFN2蛋白-酶体降解从而稳定MFN2蛋白,促进线粒体融合,最终减轻肾纤维化。
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