解偶联蛋白2在心血管疾病发生发展中作用的研究现状

解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)是线粒体内膜质子载体蛋白,广泛存在多种组织和器官中。其通过降低线粒体内膜质子梯度,使呼吸作用中氧化磷酸化过程解偶联,从而发挥调控能量代谢、糖脂代谢和氧化应激等作用。近年来的研究发现,UCP2在心力衰竭、冠心病、高血压、肺动脉高压等疾病中也发挥重要作用。本文将对UCP2在心血管系统疾病发病中可能作用的研究现状作一综述。     

解偶联蛋白2对活性氧的抑制作用

线粒体在能量代谢和自由基代谢中占据十分重要的地位。电子传递过程中形成的活性氧(reactive oxygen species,ROS)履行着众多生理功能,但过多或持续存在的ROS可能与癌症、衰老、糖尿病、动脉硬化、局部缺血或再灌注损伤等的发生有关。解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)作为线粒体内膜质子转运家族中的一个新成员,通过解偶联作用能降低线粒体内膜电势,使活性氢产生减少。UCP2抑制ROS产生的作用日益受到关注。     

解偶联蛋白2与衰老

解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)属于线粒体内膜上的一类载体蛋白,其生理作用是消除线粒体膜电位,使氧化磷酸化解偶联,从而抑制酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)合成,能量以热能形式散发.研究发现UCP2具有一种质子漏功能,表现对线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生的调控和降低ROS的功能.在不同组织器官,不同代谢状态下UCP2的生理功能对细胞的影响不完全相同.特别是近年来的研究发现,UCP2参与了能量代谢、ROS的产生、子宫内膜退化、衰老等过程,并且与非酒精性脂肪肝、抗肥胖、动脉粥样硬化、局部缺血以及缺血再灌注损伤和2型糖尿病等有一定的相关性,倍受人们的关注.     

线粒体解偶联蛋白UCP2的研究进展

本文综述了线粒体解偶联蛋白2（uncoupling protein2,UCP2）研究方面的进展。UCP2定位于线粒体内膜上,通过消散线粒体内膜的质子梯度调节线粒体的功能,包括线粒体内膜电位、ATP合成、呼吸链ROS产生、线粒体钙库的存储和释放等。目前,UCP2的质子漏机理并不清楚,但体内实验表明UCP2活性可被过氧化物激活。特别是近年来UCP2调控胰岛素分泌方面的研究取得了重要进展。     

解偶联蛋白2对血管内皮的保护作用

解偶联蛋白2(UCP2)是核DNA编码的线粒体内膜阴离子转运体,广泛存在多种组织和器官中。其通过耗散线粒体内膜质子梯度发挥可诱导的解偶联作用。内皮细胞损伤是多种血管疾病的始动环节,近年来的研究发现,UCP2在动脉粥样硬化、高血压、糖尿病等中发挥血管内皮保护作用。本文对UCP2内皮保护作用的相关机制作一综述。     

解偶联蛋白与阿尔茨海默病

解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)是线粒体内膜上的质子转运蛋白,被激活时能引发质子漏,质子经UCP渗漏回基质,使氧化磷酸化部分解耦联,降低线粒体膜电位,减少过量活性氧的产生。另外,UCP对ATP合成、钙离子稳态、能量代谢等也有调节作用。阿尔茨海默病是一种中枢神经系统退行性疾病,由多种因素共同作用引起,其中活性氧的作用越来越引起重视。UCP,特别是UCP2在中枢神经系统疾病方面的保护作用日益引起关注,有望成为阿尔茨海默病治疗的靶向目标。     

解偶联蛋白2与衰老

解偶联蛋白（uncoupling protein,UCP）属于内膜上的一类载体蛋白,其生理作用是消除线粒体膜电位,使氧化磷酸化解偶联,从而抑制酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）合成,能量以热能形式散发。研究发现UCP2具有一种质子漏功能,表现对线粒体活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生的调控和降低ROS的功能：在不同组织器官,不同代谢状态下UCP2的生理功能对细胞的影响不完全相同。特别是近年来的研究发现,UCP2参与了能量代谢、ROS的产生、子宫内膜退化、衰老等过程,并且与非酒精性脂肪肝、抗肥胖、动脉粥样硬化、局部缺血以及缺血再灌注损伤和2型糖尿病等有一定的相关性,倍受人们的关注。     

瘦蛋白调控小型哺乳动物产热的分子机制

瘦蛋白(leptin)是由脂肪细胞分泌的、肥胖基因编码的蛋白类激素,其在哺乳动物的体重调节和适应性产热中有重要作用。解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)是动物体内具有解偶联作用的一类蛋白质。UCP-1是分布于褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)线粒体内膜上的标志蛋白,其在冷适应和食物资源缺乏等条件下的产热作用已得到印证。UCP-2和UCP-3的生物学功能仍存在争论。瘦蛋白可以通过诱导UCP的表达来促进产热．瘦蛋白诱导UCP表达的机制有二：(1)瘦蛋白通过与下丘脑神经肽Y的拮抗作用诱导UCP的表达;(2)瘦蛋白以交感神经系统为媒介诱导UCP的表达。瘦蛋白诱导UCP-1的表达是调节BAT产热的主要途径。了解瘦蛋白与UCP在产热中的作用对于我们了解动物产热的分子机制和其对低温、营养缺乏等条件下的生理生态适应机制具有重要意义。     

解偶联蛋白4的线粒体保护作用

线粒体解偶联蛋白(UCPs)是近年来发现的线粒体膜蛋白家族中的新成员.研究表明,解偶联蛋白4(UCP4)有调节线粒体膜电位、减少氧自由基的生成、调节细胞内钙离子浓度等作用,受细胞代谢、甲状腺激素,以及儿茶酚胺等调节.UCP4主要分布于大脑皮质和海马区,可能在脑血管病、精神分裂症、变性病等线粒体易受损的疾病中起重要作用.     

中缅树鼩UCP2 cDNA核心片段的序列分析

解偶联蛋白2(UCP2)是近年新发现的一种解偶联蛋白,具有多种生物学活性,相关研究表明,UCP2可以抑制某些细胞(如免疫细胞等)线粒体活性氧的过量生成.本研究通过设计简并引物进行RT-PCR从中缅树鼩(Tupaia belangeri肝中获得UCP2基因cDNA核心序列.该片段长745 bp,推测氨基酸序列为248个氨基酸.结构功能分析发现,此段氨基酸序列具有2个线粒体内膜载体蛋白特征结构、5个跨膜α-螺旋结构域、1个嘌呤结合区域(PNBD)以及3个解耦联蛋白质的特征序列.中缅树鼩UCP2氨基酸序列与普氏野马(Equus caballus)、小家鼠(Mus musculus)、家犬(Canis lupus familiaris)、人(Homo sapiens)、褐家鼠(Rattus norvegicus)、豚鼠(Cavia porcellus)、苏门达腊猩猩(Pongo abelii)、加卡利 安鼠(Phodopus sungorus)和马铁菊头蝠(Rhinolophus ferrumequinum)UCP2进行比较,氨基酸同源性均在90％以上.同时,本研究通过MEGA5构建系统树,对UCP2分子进化特征进行了一定的探讨.