妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响

摘要 目的：研究妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响。方法：构建妊娠期母体甲状腺功能减退小鼠模型,制备胎鼠骨骼肌线粒体,同时选取健康正常胎鼠做本次实验的对照组。采用酶联免疫吸附法和放射免疫分析法测定两组小鼠甲状腺功能;通过全自动生化分析仪检测两组胎鼠胰岛素抵抗结果;利用Clark氧电极测定密闭反应体系评价两组胎鼠线粒体功能结果,并分析母体甲状腺功能减退与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的相关性。结果：两组小鼠甲状腺功能结果、两组胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体结果对比分析之间均有显著差异（P<0.05）。甲减组小鼠血清中促甲状腺激素（Thyroid Stimulating Hormone,TSH）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）和门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）均较对照组低,胎鼠的空腹血糖（fasting blood-glucose,FBG）、动态3（state3,ST3）、动态4（state4,ST4）呼吸速率和呼吸控制比（respiratory control,RCR）也均较对照组低;而甲减组小鼠游离甲状腺素（free thyroxine,FT4）却较对照组高,胎鼠的胰岛素（insulin,INS）和胰岛素抵抗结果（homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR）也较对照组高（P<0.05）。且母体甲状腺功能减退指标中FT4和RCR、ALT和FBG以及RCR之间有负相关关系,母体甲状腺功能减退的其他指标则与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的其他相关指标之间呈正相关关系（P<0.05）。结论：妊娠期母体甲状腺功能减退会降低胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能,影响胎鼠的正常发育。     

双孢蘑菇对高温胁迫的响应及耐热机理

本研究以双孢蘑菇Agaricus bisporus工厂化菌株A15和筛选得到的耐高温菌株A15-TH为研究对象,比较了高温胁迫对两个菌株菌丝生长的影响,并从氧化损伤修复及基础碳代谢-糖酵解途径两个角度探索双孢蘑菇对高温胁迫的响应及耐热机理。高温胁迫下,对照菌株A15的菌丝生长速度降低,菌丝分叉增加;而耐高温菌株A15-TH菌丝生长速度高于A15,菌丝形态优于对照菌株,表现出对高温具有一定的耐受性。对两个菌株高温胁迫下氧化损伤及抗氧化酶系统进行研究发现,高温胁迫30-90min导致对照菌株A15的三磷酸腺苷（ATP）含量下降54.4%-59.6%,线粒体复合物I、II、III活性升高,超氧阴离子（O₂^-）含量增加了34.9%-71.3%;此外高温胁迫降低了超氧化物歧化酶（SOD）的活性,影响了O₂^-的清除效率。耐高温菌株在受到高温胁迫后的氧化损伤及氧化修复效果与对照菌株不同,一方面体现在正常状态下维持较低的细胞能量代谢和较高的ROS合成量;另一方面抗氧化系统中sod1、sod2、cat1与对照菌株相比有不同程度的上调,SOD和过氧化氢酶（CAT）活性增强,可以更有效地清除过量的活性氧,减轻高温对菌丝的氧化损伤。尤其在高温胁迫120min时,A15的线粒体功能及抗氧化系统受到严重损伤,线粒体复合物I、II、III活性和CAT活性大幅度下降,但是A15-TH线粒体复合体I、III活性分别增加至正常状态下的1.4倍和8.9倍,CAT活性比对照菌株高128%,维持了正常的线粒体功能及对活性氧的有效清除。进一步研究发现高温胁迫下,双孢蘑菇菌丝的己糖激酶和丙酮酸激酶活性增加,糖酵解途径加快;耐高温菌株A15-TH在正常状态下和高温胁迫下,己糖激酶和丙酮酸激酶的活性均高于对照菌株A15,具有更活跃的碳代谢。     

蛹虫草组学研究进展

作为虫草属的模式种,蛹虫草是目前虫草类真菌中研究和应用最为广泛的物种之一。随着基因组序列的公布,蛹虫草组学水平的研究近年来取得了明显的进展。本文从基因组、线粒体基因组、甲基化组、转录组、蛋白质组、代谢网络等角度对蛹虫草组学水平的研究现状进行综述,期望对进一步推动蛹虫草的深入研究提供帮助。     

右美托咪定通过抑制线粒体凋亡水平缓解大鼠脑缺血后记忆障碍的实验研究

摘要 目的：探右美托咪定缓解缺血性脑损伤记忆障碍大鼠记忆功能的作用机制。方法：选择雄性SD大鼠36只,随机分为三组,分别为：假手术组（12只）、缺血性脑损伤模型组（12只）、右美托咪定组（12只）,除假手术组外其余动物均采用双侧颈动脉结扎术建立慢性脑缺血模型。假手术组和模型组给予生理盐水静注,右美托咪定组给予右美托咪定0.5 μg /kg,静注,均在15 min内滴完。比较大鼠给药前和给药后4 w的记忆情况以及线粒体凋亡因子Bcl-2、Cleaved Caspase-3、Caspase-9的表达水平。结果：（1）与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠逃逸潜伏期明显增高（P＜0.05）,右美托咪定组逃逸潜伏期与模型组相比有显著降低（P＜0.05）;与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠游泳路程明显延长（P＜0.05）,右美托咪定组游泳路程与模型组相比有显著降低（P＜0.05）;（2）与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠海马区部分凋亡因子Bcl-2,Cleaved Caspase-9,Cleaved Caspase-3的蛋白表达均有明显提升（P＜0.05）;与模型组相比,右美托咪定组在给药4 w后上述蛋白的表达有明显降低（P＜0.05）。结论：右美托咪定对脑缺血记忆障碍大鼠的记忆功能有显著改善作用,其作用机制可能与抑制线粒体凋亡水平有关,具体信号通路还有待进一步探索。     

访花昆虫野蚜蝇线粒体基因组结构分析

野蚜蝇Syrphus torvus(Osten-Sacken)成虫具访花习性,是重要的传粉昆虫;幼虫捕食蚜虫,是蚜虫重要天敌之一.本研究通过高通量测序、组装拼接获得了完整的野蚜蝇线粒体基因组全序列(GenBank登录号:MW074962),其序列全长为16 444 bp,包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRNAs、2个rRNAs和D-loop区.野蚜蝇线粒体全序列A+T含量为80.6％,G+C含量为19.4％,表现出明显的A+T偏斜.除了 COXI、ATP8、ATP6和ND1的起始密码子为TTG,其它9个PCGs以ATN为起始密码子;COXI的终止密码子为不完整的T--,ATP6为TAG,其余11个PCGs的终止子为TAA.22个tRNAs的二级结构均为典型的三叶草结构,并预测了野蚜蝇rRNAs的二级结构.野蚜蝇D-loop区存在重复序列和茎环结构,22种蚜蝇科基因间隔区与重叠区具有6个保守区域.基于24个物种(22个蚜蝇科和2个缟蝇科)的PCGs序列,通过贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统发育树,结果显示,野蚜蝇和黑足蚜蝇Syrphus vitripennis互为姊妹种,支持了蚜蝇亚科Syrphinae的单系性,两种拓扑结构中管蚜蝇亚科Eristalinae均没有聚为一支.该研究结果丰富了蚜蝇科线粒体基因组学基本数据,为进一步深化蚜蝇科系统发育关系讨论提供了参考.     

B(a)P暴露干扰细胞周期调控蛋白影响孕早期小鼠卵巢黄体功能

该研究旨在探讨苯并(a)芘[Benzo(a)pyrene,B(a)P]对孕早期小鼠卵巢黄体功能的影响及机制。体内模型:将昆明小鼠每晚按雌雄3:1的比例合笼,次晨查得阴栓记为孕第1天(d1);将其随机分为对照组和B(a)P处理组,每日早晨称重后以0.1 mL/10 g动物体质量灌胃给予0.2 mg/(kg·d)的B(a)P,对照组灌胃等体积的玉米油,收取d4、d7小鼠卵巢组织。体外模型:培养小鼠卵巢颗粒细胞KK-1,将其分为对照组(0.1%DMSO)、HCG组(1.0 IU/mL HCG)、HCG+BPDE(1.0 IU/mL HCG和0.5μmol/L BPDE)联合处理组,处理细胞24 h后进行后续检测。ELISA检测小鼠血清雌激素(E2)、孕激素(P4)水平;qRT-PCR检测体内外卵巢雌、孕激素合成限速酶3β-HSD、17β-HSD和P450SCC的mRNA水平;免疫组化检测卵巢组织切片中Ki67、PCNA的表达,CCK-8检测KK-1细胞增殖情况;Western blot、免疫组化和免疫荧光检测周期相关蛋白CyclinA1、CDK2、CDK4、CyclinB1以及GAS1的表达情况。透射电镜和Mitotracker探针观察线粒体形态。与对照组相比,B(a)P暴露导致孕早期小鼠血清中E2、P4水平明显降低;同时,卵巢雌、孕激素合成限速酶3β-HSD、17β-HSD和P450SCC mRNA水平下调;CCK-8结果显示,BPDE暴露导致细胞活力下降;体内B(a)P暴露导致卵巢黄体中Ki67、PCNA表达下调;Western blot、免疫组化和免疫荧光结果显示,B(a)P或BPDE暴露下调细胞周期相关因子CyclinA1、CDK2、CDK4、CyclinB1及GAS1水平;电镜和免疫荧光结果显示,BPDE暴露导致线粒体形态异常。B(a)P及其代谢物BPDE干扰细胞周期调控,影响线粒体功能,进而导致孕早期小鼠卵巢黄体功能异常。     

线粒体蛋白质组及蛋白质量控制

线粒体是哺乳动物细胞内重要细胞器,不仅通过氧化磷酸化产生ATP为细胞提供能量,也参与调节钙离子稳态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生、细胞应激反应和细胞死亡等过程,其功能障碍不仅导致多种人类疾病的发生,而且也能降低动物卵母细胞质量和早期胚胎发育能力。大量证据表明,线粒体的功能依赖于线粒体蛋白质组完整性和稳态。基于此,该文综述了线粒体蛋白组、线粒体蛋白转运,聚焦蛋白酶、分子伴侣、线粒体囊泡、线粒体自噬和线粒体未折叠蛋白反应在帮助正确的蛋白质折叠,去除错误折叠或聚集的蛋白质和清除功能失调的线粒体方面的作用,为调控线粒体蛋白质量,从而维持线粒体健康、降低疾病发生提供理论依据。     

线粒体DNA靶向治疗

线粒体(mitochondrion)是真核生物细胞中的一种非常重要的细胞器,含有独立于细胞核染色体外的遗传物质,通过氧化磷酸化产生ATP,是细胞的能量工厂,与细胞分化、信号转导、代谢稳态等过程密切联系。线粒体功能的紊乱与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等许多疾病的发生、发展及治疗息息相关。线粒体在细胞命运中扮演的关键角色,使对线粒体这一特殊细胞器的探索成为生命科学研究热点之一。人线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一相对保守且仅16 kb的环状双链DNA分子,只含37个基因,但这些基因都是维持线粒体功能稳定必不可少的部分。随着对线粒体功能认识的不断深入,研究人员发现mtDNA突变,会导致活性氧自由基过量产生,从而引起细胞衰老,甚至引发诸多疾病,例如遗传性视神经病变、线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征等。但是,目前针对这些线粒体基因疾病尚无非常有效的治疗手段。为了进一步了解这一关键细胞器,研究人员开发了一些有效的方法来突破线粒体的复杂屏障。本文将重点介绍并讨论近几年靶向mtDNA的研究进展,主要从药物修饰、材料递送、基因编辑等方面进行了总结,希望能为推动线粒体的研究提供一些新的思路。     

云斑白条天牛雌雄成虫四个线粒体基因的序列比较

[目的]比较云斑白条天牛Batocera lineolata成虫雌雄个体的4个线粒体基因的序列差异,为研究种群个体分化和系统发育提供借鉴.[方法]以危害杨树云斑白条天牛种群为研究对象,分别提取并扩增云斑白条天牛雌雄成虫的线粒体DNA的COⅠ、COⅡ、Cytb、16S rRNA4个基因.通过序列比对,分析比较4个线粒体基因序列在雌雄成虫个体间的差异.[结果]危害杨树云斑白条天牛雌雄成虫的4个线粒体基因存在差异.在碱基序列相似度方面,COⅡ基因雌雄成虫间差异最大,相似度为98.3％,在比较的650个碱基位点中,2个缺失碱基,8个不一致碱基;其次为COⅠ,相似度为98.6％,比较的714个碱基位点中,5个缺失碱基,2个不一致碱基;再次为Cytb,相似度为98.9％,在比较的472个碱基位点中,4个不一致碱基;差异最小的为16S rRNA,相似度为99.2％,在比较的833个碱基位点中,2个缺失碱基,3个不一致碱基.在碱基含量方面,4个基因雌成虫A+T与C+G含量差值均高于雄成虫,Cyt b基因雌雄成虫A+T高出C+G含量的差值最高分别为40.84％和40.96％,16S rRNA差值其次分别为40.10％和40.70％,COⅡ差值再次分别为38.94％和38.22％,COⅠ差值最小分别为30.52％和30.16％.[结论]危害杨树云斑白条天牛雌雄成虫的mtDNA COⅠ、COⅡ、Cytb、16S rRNA在碱基序列相似度和碱基含量方面均存在差异,在分析种群个体分化和系统发育时,条件允许的情况下可以区分云斑白条天牛雌雄个体.     

云南4个地区高山姬鼠线粒体控制区种群遗传分化研究

对云南4个种群38个个体的线粒体控制区（D-loop）905 bp的核苷酸序列遗传变异进行分析,探讨了高山姬鼠种群遗传结构和分化。在905 bp D-loop基因的碱基序列中,共发现了57个变异位点（全变异的6.30%）,共定义了23个单倍型,其中有一个单倍型（Hap1）为横断山3个种群（中甸、丽江和剑川）所共享,其余22个单倍型均为各个种群所特有。分子变异分析（AMOVA）表明,种群间的遗传变异占33.7%,种群内的遗传变异占66.3%。FST统计结果表明,除昆明种群和横断山种群之间差异显著（P〈0.05）,其它地理种群间的差异均不显著（P〉0.05）,说明昆明种群与横断山种群之间出现了明显的遗传分化。