超氧物歧化酶(SOD)在大豆下胚轴线粒体内的定位

本文介绍一种简单有效的制备、分离植物线粒体分部的方法,根据这一方法证明了大豆下胚轴线粒体内的 SOD 主要在基质可溶性部分,是属于对氰化物不敏感的 Mn-SOD,它占线粒体 SOD 总活性的80%,其余 SOD 活性主要在线粒体的膜间空间,约占总活性的16%。结果表明,SOD 在植物线粒体内的分布和定位与动物组织相似。     

低压缺氧对大鼠脑线粒体腺苷酸转运体特性的影响

本文探讨低压缺氧对大鼠脑线粒体内膜腺苷酸转运体（adenine nucleotide translocator,ANT）转运特性的影响。实验将雄性Wistar大鼠随机分为常氧对照组和缺氧组,后者分别连续暴露于模拟5000m高原1、5、15、30d（23h／d）。分别于平原和模拟4000m高原断头处死动物,分离脑线粒体,用抑制剂终止法测定线粒体对。H-ADP的转运效率,抑制剂滴定法测定ANT密度,HPLC测定线粒体内腺苷酸含量。结果显示：缺氧后ANT转运活性均明显低于常氧组,缺氧不同天数线粒体内膜ANT分布密度无显著改变,线粒体内（ATP＋ADP）含量下降与转运活性变化一致。以上观察结果表明,低压缺氧暴露可显著抑制ANT转运活性,降低能量产生和利用的周转率,但不改变ANT密度,提示ANT活性改变是低压缺氧时细胞能量代谢障碍的重要机制。     

植物线粒体抗氰电子传递链

前言长期以来就认为,植物线粒体的结构与功能和动物是一样的。虽曾有报告二者有所不同,但却被认为是由于植物线粒体分离困难而造成的人为假象。现已认识到,植物线粒体确有许多不同于动物线粒体之处。     

斑叶阿若母花序中交替氧化酶(AOX)的分离

斑叶阿若母（Arum maculatum）开花时花序组织中线粒体通过交替氧化呼吸途径产生很高的热量。从花序线粒体中分离的蛋白质浓度约14．0mg／ml。氧电极测定的线粒体交替氧化呼吸耗氧量为32umoles／min。用渗透压法破碎线粒体,分离线粒体膜和基质。再用非离子去污剂dBC溶解线粒体膜上的交替氧化酶（AOX）。线粒体、线粒体膜和线粒体膜可溶蛋白都具有AOX活性。而线粒体基质和线粒体膜不可溶蛋白则没有AOX活性。用快速蛋白液相层析（FPLC）法纯化了AOX,其活性可达70—100％,在-70℃中保持6个月以上仍具有活性。银染显示纯化的AOX有4个不同分子量（30—32kD）的蛋白质斑点。双向电泳表明这四个蛋白质的等电点为pH6．4至pH7．4。分离出的斑叶阿若母AOX为测量其氨基酸序列和探索其空间结构创造了条件。     

低氧大鼠脑线粒体体外转录活性的研究

目的：探讨低氧对大鼠脑线粒体DNA表达的影响及其与能量生成的关系。方法：雄性Wistar大鼠随机分为3组：急性低氧组（AH）、慢性低氧组（CH）和对照组,其中急、慢性低氧组动物分别连续暴露于模拟海拔4000m高原3d(AH)和40d（CH）。分离脑线粒体,分别测定线粒体体外转录活性、F0F1－ATP酶活性以及ATP对线粒体体外转录的影响。结果：急性低氧大鼠脑线粒体体外转录活性及F0F1－ATP酶活性显著降低,慢性低氧时有所回升,两者呈线性相关。ATP对大鼠脑线粒体体外转录活性呈双相效应。结论：低氧时脑线粒体转录活性改变可能参与低氧抑制线粒体能量代谢的机制,ATP可能通过反馈作用对线粒体转录进行微调。     

ATP浓度和缺氧暴露对大鼠脑线粒体RNA和蛋白质体外合成的影响

本文探讨介质中ATP浓度和急,慢性缺氧暴露对大鼠脑线粒体内RNA和蛋白质合成的影响。用差速离心法分离正常和低压舱模拟4000m高原急性连续缺氧暴露3d和慢性连续缺氧暴露40d大鼠脑线粒体,用体外无细胞（cell-free in vitro)^3H-UTP和^3H-Leucine掺入法分别测定线粒体RNA和蛋白质合成活性,结果显示,大鼠急性缺氧暴露后大脑皮质线粒体RNA体外合成活性降低40%,蛋白质合成活性降低60%;慢性缺氧暴露后线粒体RNA和蛋白质合成活性分别为对照的72%和76%;ATP对正常大鼠脑线粒体RNA以及蛋白质的体外合成活性的影响均呈双相性,大于或小于1mmol/L均可产生不同程度的抑制效应,结果提示,缺氧可在转录和翻译两个水平上影响脑线粒体mtDNA的表达,而慢性缺氧暴露时,线粒体半自主性功能的改善可能是机体对缺氧适应的细胞机制之一;ATP对脑线粒体内转录和释放活性的调节是一种经济有效的反馈调节方式。     

真核细胞顺乌头酸酶活性检测新技术——胶内酶活性分析法

顺乌头酸酶（aconitase,Aco）是细胞内重要的铁硫蛋白酶,它催化细胞内柠檬酸经中间产物顺乌头酸生成异柠檬酸. 真核细胞中顺乌头酸酶有两种,分别定位在细胞质的顺乌头酸酶1（c-Aco）和定位在线粒体的顺乌头酸酶2（m-Aco）.检测它们活性的变化能敏感地反映出细胞中能量代谢、自由基产生、铁硫簇组装及铁代谢水平的改变. 顺乌头酸酶活性的传统检测方法通常是测定细胞中总的顺乌头酸酶活性,该方法难以准确区分出c-Aco和m-Aco各自的活性变化.因此我们建立一种胶内酶活性分析法检测顺乌头酸酶活性. 该方法利用非变性电泳技术将c-Aco和m-Aco浓缩分离,通过泡染底物显色,条带颜色深浅反映了酶活性的强弱. 同时,比较了胶内酶活性分析法和分光光度法检测细胞内c-Aco和m-Aco的活性,并对比检测了过氧化氢处理细胞前后Aco活性的变化.结果显示,这两种方法均可敏感地检测出Aco的活性改变,并有广泛的细胞系实用性,但胶内酶活性分析法可区别测定c-Aco和m-Aco活性,不需繁琐的细胞质和线粒体分离,简便易行.文中介绍的线粒体分离纯化技术也为线粒体功能深入研究提供了一个快速、高效的分离纯化方法.     

知母宁(Chinonin)对阿霉素的减毒增效作用

采用阿霉素林外损伤大鼠心脏线粒体模型,研究天然抗氧化剂知母宁对阿霉素毒性及抗肿瘤活性的影响。结果表明：阿霉素体外引起大鼠心脏线粒体丙二醛（ＭＤＡ）生成、ＡＴＰ酶活性丧失及膜流动性降低等,知母宁对上述毒性损伤均有明显的保护作用;ＭＴＴ法检测发现,知母宁对阿霉素的抗肿瘤活性无明显影响,这说明知母宁拮抗阿霉素引起的心脏毒性但不影响其抗肿瘤活性,这对临床应用知母宁以减轻阿霉素毒副的可能性提供了实验依据。     

低表达线粒体蛋白ISCA2对线粒体功能影响的机制研究

该文探讨了ISCA2蛋白低表达对细胞内铁硫蛋白和能量代谢的影响。在HeLa细胞内将ISCA2基因敲低,通过免疫印迹、顺乌头酸酶胶内酶活性分析法分析线粒体内外铁硫蛋白水平和活性改变;用紫外–可见分光光度法检测细胞线粒体内氧化磷酸化复合体活性;用海马能量分析仪分析细胞内能量代谢的改变。结果表明,ISCA2蛋白低表达后,氧化磷酸化复合体中各铁硫蛋白亚基都出现不同程度的下调,且对于线粒体[4Fe-4S]型铁硫蛋白亚基影响显著,但对线粒体[2Fe-2S]型铁硫蛋白亚基以及胞质[4Fe-4S]型铁硫蛋白亚基影响较小。同时,ISCA2蛋白低表达后对线粒体复合体活性和线粒体能量代谢影响显著,细胞有氧呼吸降低,细胞外乳酸含量增加。这些结果表明,ISCA2蛋白低表达后抑制铁硫簇的组装,导致铁硫蛋白功能障碍,影响线粒体复合体活性和氧化磷酸化系统,使得细胞能量代谢紊乱。     

Iuteolin对糖尿病大鼠心脏功能的保护作用及其可能机制

目的：研究Iuteolin对链脲佐菌素诱导的Ⅰ型糖尿病大鼠心功能及心肌线粒体氧化应激的影响。方法：雄性SD大鼠,随机分成正常对照组,Iuteolin对照纽,糖尿病模型组,低剂量Iuteolin（10ms／（kg·d））灌胃治疗组,高剂量Iuteolin（100ms／（kg·d））灌胃治疗组。各组大鼠饲养8周后,测体重、血糖、心功能、左心室重量、心肌胶原含量及活性氧自由基（ROS）水平,分离心肌线粒体检测ROS水平、超氧化物歧化酶（SOD）活性及线粒体肿胀程度。结果：Iuteolin处理对糖尿病大鼠血糖无明显影响,但可减少糖尿病引起的体重下降。高剂量Iuteolin可显著减小糖尿病大鼠心室与体重比值,提高左室发展压,降低左室舒张末压。高剂量Iuteolin治疗后,糖尿病大鼠心肌ROS及胶原含量。心肌线粒体ROS水平与肿胀程度均明显下降,心肌线粒体SOD活性明显增加。结论：Iuteolin处理可显著改善糖尿病大鼠心功能．其机制可能与减轻心肌线粒体氧化应激及抑制线粒体肿胀有关。     

低温胁迫下脱落酸对线粒体膜磷脂酶D活性的影响

高山离子芥(Choraspora bungeana)是一种稀有高山冰缘植物,其生活环境具有低温、强紫外线等胁迫因子。PLD在膜磷脂降解及磷脂信号转导过程中发挥着重要作用,但其活性往往受到多种因素的影响。该研究以高山离子芥试管苗为材料,研究了4℃、0℃和-4℃胁迫下,ABA对高山离子芥试管苗叶中线粒体膜结合态PLD活性的影响。结果表明:10,50和100μmol·L~(-1)脱落酸(ABA)处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性均较未添加ABA的处理组线粒体膜结合态PLD活性高,其中以50μmol·L~(-1) ABA对离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性的促进作用最为显著;外施0.3 mmol·L~(-1)的ABA合成抑制剂钨酸钠处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性较对照组线粒体膜结合态PLD活性降低;在50μmol·L~(-1) ABA+5 mmol·L~(-1) EGTA处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性低于未添加EGTA处理组线粒体膜结合态PLD活性;在0.3 mmol·L~(-1)钨酸钠+10 mmol·L~(-1)CaCl_2处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性高于未添加CaCl_2处理组线粒体膜结合态PLD活性。由此推测,低温胁迫下ABA可能通过Ca~(2+)介导影响高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD的活性。     

食物水限制对子午沙鼠肾和肝组织线粒体呼吸链复合物活性及相关自由基代谢的影响

目的观察食物水限制条件下对肾和肝组织线粒体呼吸链复合物活性的影响,研究组织线粒体能量代谢相关的响应特征。方法以健康成年子午沙鼠Meriones meridianus为材料,运用分光光度法测定了食物水限制3 d、6 d、9 d后子午沙鼠肾脏与肝脏组织线粒体呼吸链复合物Ⅰ~Ⅳ活性及超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量变化。结果水限制胁迫可引起肾和肝组织中线粒体呼吸链4种复合物的活性明显升高(P<0.05,P<0.01),体质量逐渐降低。其中水限制3 d是其适应性反应的重要阶段,3 d时呼吸链复合物活性升高幅度较大,9 d时活性均降低,但仍高于对照组。肾组织线粒体SOD活性呈不同程度升高,肾与肝组织线粒体MDA含量在水限制下显著升高。结论食物水限制引起肾和肝组织线粒体呼吸链复合物活性的升高与肾对水的重吸收和肝代谢增加有关,长时间水限制诱导自由基水平升高,对代谢酶活性的维持可能产生不利的影响。     

ACEA改善线粒体复合体活性诱导神经保护作用研究

目的:探讨线粒体复合体活性对大麻素CB1受体选择性激动剂ACEA神经保护作用的影响。方法:将原代大鼠皮层神经元分为4组:对照组(Control)、氧糖剥夺组(OGD)、ACEA+OGD组和溶剂(Vehicle)+OGD组,分别检测各组神经元损伤程度和线粒体复合体Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的活性。为进一步证实线粒体复合体活性对ACEA神经保护的影响,将原代大鼠皮层神经元分为5组:对照组(Control)、氧糖剥夺组(OGD)、ACEA+OGD组、线粒体复合体Ⅰ抑制剂(rotenone)+ACEA+OGD组和线粒体复合体Ⅱ抑制剂(TTFA)+ACEA+OGD组,检测和比较各组神经元细胞的损伤情况。结果:在OGD后24小时,ACEA明显增加神经元活性,减少LDH释放,降低神经元凋亡率(P0.05),改善OGD损伤后线粒体复合体Ⅰ和Ⅳ的活性(P0.05),而对复合体Ⅱ的活性没有影响;rotenone可以部分逆转ACEA的神经保护作用(P0.05),但TTFA却没有这一作用。结论:ACEA可以诱导神经保护作用,其机制是与改善线粒体呼吸链复合体活性有关。     

慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体ATP酶及吸链酶复合物的影响

目的:研究慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase和Ca2 、Mg2 -ATPase以及呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性的影响.方法:经慢性间断低氧暴露(模拟海拔3 000 m、5 000 m分别低氧,每天4 h,共2周,最后8 000 m低氧4 h)和急性低氧(模拟海拔8 000 m低氧4 h)的大鼠,断头处死,迅速取出心脏,分离心肌线粒体,用水解磷酸根法测定ATP酶活性,用Clark氧电极法测定呼吸链酶复合物的活性.结果:①慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase的活性无明显影响.②急性低氧大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性较正常大鼠显著降低,而慢性间断低氧暴露大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性则明显升高,接近正常水平.③急性低氧大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物I(NADH-CoQ还原酶)、复合物Ⅱ(琥珀酸-CoQ还原酶)、复合物IV(细胞色素氧化酶)活性较正常大鼠显著降低,而经慢性间断低氧暴露后,三者的活性均显著提高.相同实验条件下,低氧对复合物Ⅲ(CoQ-细胞色素C还原酶)活性无明显影响.结论:慢性间断低氧暴露可以显著提高心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase和呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的活性,从而改善低氧时心肌线粒体呼吸链的功能,维持心肌正常能量代谢,最终提高心肌收缩和舒张功能.     

GDP在体外对大鼠脑线粒体脱耦联蛋白活性和表达的影响

本研究通过GDP体外处理大鼠脑组织块,观察GDP对脑线粒体脱耦联蛋白(uncoupling proteins,UCPs)活性、UCP4和UCP5表达的影响,以探讨嘌呤核苷酸对大鼠脑UCPs的调节作用.取Sprague-Dawley大鼠双侧大脑半球,将脑组织切成约8-10 mm3的脑组织块,与含1 mmol/L GDP的孵育介质共孵育30 min后,匀浆并差速离心分离提取大鼠脑组织线粒体,采用[3H]-GTP结合法测定UCPs活性,并以Scatehard作图法计算两者结合的解离常数(Kd)和最大结合量(Bmax);RT-PCR和Western blot分别检测UCP4和UCP5的mRNA和蛋白表达.结果显示,1 mmol/L GDP可降低体外大鼠脑组织线粒体中UCPs与[3H]-GTP结合的Bmax,提高Kd,但对脑纰织中UCP4和UCP5 mRNA和蛋白表达量的改变无统计学意义.上述结果提示,GDP可直接抑制体外大鼠脑组织中UCPs的活性,但并不影响UCP4和UCP5的表达.     

黄皮种子线粒体呼吸速率和活性氧清除酶活性对脱水的响应及其生态学意义

顽拗性种子脱落时具有较高的含水量和代谢活性, 对脱水高度敏感; 但顽拗性种子脱水敏感性的机理至今仍然不清楚。该文以顽拗性黄皮(Clausena lansium)种子为材料, 研究了种子和胚轴对水分丧失的响应, 在脱水过程中胚轴和子叶的呼吸速率, 胚轴和子叶线粒体的细胞色素c氧化酶(CCO)活性、外膜完整性、CCO和交替氧化酶(AOX)途径以及线粒体活性氧清除酶活性的变化。结果表明, 随着水分的丧失, 种子和胚轴的存活率逐渐下降, 种子的脱水敏感性大于胚轴; 胚轴和子叶的呼吸速率以及线粒体外膜的完整性降低。胚轴和子叶线粒体的CCO途径以及胚轴AOX途径的呼吸速率在脱水初期增加, 随着继续脱水下降, 胚轴线粒体AOX途径的呼吸速率则随着脱水显著下降。胚轴线粒体的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性和子叶线粒体的APX活性随着脱水迅速下降; 胚轴线粒体的脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性和子叶线粒体的SOD、DHAR和GR活性在脱水初期增加, 然后下降。这些数据表明黄皮种子的脱水敏感性与线粒体的呼吸速率和活性氧清除酶的活性降低密切相关, 也与长期适应热带/亚热带的生境有关。     

nHAP对大鼠肝线粒体的生物活性作用

为了探讨羟基磷灰石纳米粒子(nHAP)对大鼠肝线粒体生物活性的影响,将nHAP直接作用于线粒体,在不同浓度和时间下测定线粒体标志酶琥珀酸脱氢酶(SDH)比活性,并与对照组进行比较。结果显示,当nHAP中水含量在10%以下时,线粒体生物活性未发现改变;当nHAP浓度递增时,在等时间段内,对线粒体SDH比活性呈逐步抑制作用;在不等时间段内,nHAP对线粒体SDH比活性的抑制作用与对照组相比较差异有显著性(p<0.05)。因此,nHAP对线粒体SDH比活性的抑制有浓度和时间的依赖性。     

雌激素神经保护作用机制:线粒体功能的调节

大量研究表明雌激素具有神经保护作用,但其机制尚不清楚。近年来研究提示,雌激素的神经保护作用与线粒体有着密切联系。线粒体是细胞内能量和活性氧自由基(ROS)的主要来源,对细胞内信号转导、细胞存活与死亡调节等具有十分重要的影响。在生理和病理条件下,雌激素可多方面调节线粒体功能,包括影响ATP与ROS的生成、稳定线粒体膜电位、维护细胞内钙稳态,以及调节线粒体基因和蛋白表达等。本文主要从线粒体角度综述了雌激素神经保护作用及其机制。     

Bax通道在斑蝥素诱导草地贪夜蛾Sf9细胞凋亡中的作用

【目的】为明确Bax通道在斑蝥素诱导鳞翅目昆虫细胞凋亡过程中的作用。【方法】本文利用Bax通道抑制法测定了斑蝥素诱导鳞翅目昆虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)细胞系Sf9细胞凋亡过程中线粒体膜电位、线粒体琥珀酸脱氢酶活性及细胞形态等方面的影响。【结果】Bax通道被抑制后,斑蝥素诱导造成的Sf9细胞线粒体膜电位的降低时间延迟,细胞形变率下降,但琥珀酸脱氢酶活性的下降未受影响。【结论】Bax通道参与了斑蝥素引起的Sf9细胞线粒体膜电位改变和细胞形态变化,而与抑制线粒体有关能量代谢的酶无直接关系。     

水生动物和大鼠线粒体的呼吸链比较

用陆生哺乳动物线粒体呼吸链与水生动物线粒体呼吸链相比较的研究方法,探讨了呼吸链的功能与环境相适应的关系。研究了淡水中生活的草鱼肝丝线粒体,观察到琥珀酸脱氢酶的活性非常低,而ＮＡＤＨ脱氢酶和泛醌细胞色素Ｃ还原酶的活性较高。但海洋生物海绵的线粒体ＮＡＤＨ脱氢酶和琥垢酸脱氢酶的活性都非常低。