新合成的锰配合物LMnAc选择性地诱导ROS和线粒体介导的细胞死亡

新合成的锰配合物LMnAc([L2Mn2(Ac)(H2O)2](Ac))能够显著,并且选择性地抑制肿瘤细胞的增殖,其选择性优于顺铂,本研究主要探讨锰配合物抗肿瘤作用的分子机制.研究发现,LMnAc的选择性抗肿瘤作用可能与其转运路径,即肿瘤细胞上高表达的转铁蛋白-转铁蛋白受体系统有关;LMnAc可诱导肿瘤细胞发生线粒体介导的凋亡和自噬;它能诱导线粒体膜电位降低,ATP产生减少,并且还能诱导细胞内Ca2+超载及活性氧(ROS)的产生;本研究还发现,用氮乙酰半胱氨酸将ROS清除后,其抗肿瘤效果显著降低,说明ROS是细胞死亡的触发者.综上所述,本研究表明,LMnAc是一种有选择性的抗肿瘤先导化合物.     

miRNAs与衰老相关信号通路的研究进展

miRNAs是一类负调控基因表达的内源性非编码小分子RNA,在细胞衰老过程中发挥重要作用. 细胞衰老是指可增殖细胞在各种应激下出现细胞周期阻滞,并且丧失增殖能力,进入一种不可逆的、相对稳定的状态. p53、p21、p16、SIRT1、胰岛素/IGF-1及mTOR等蛋白是衰老相关信号通路中的重要分子,参与细胞衰老过程. 研究表明,miRNAs可以通过调控这些衰老相关蛋白所在的信号通路,促进或延缓细胞衰老. 本文综述细胞衰老相关的miRNAs,以及它们对衰老相关信号通路的影响,为深化认识衰老和衰老相关疾病的分子机制奠定基础.     

氧化应激下的p66~(Shc)调控作用

氧化应激产生的过量活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)可通过分子毒性作用或相关信号通路影响相关病理生理学过程.p66Shc是Shc蛋白家族的重要成员之一.氧化应激下p66Shc能被蛋白激酶Cβ(protein kinase Cβ,PKCβ)、Jun氨基末端激酶(Jun N-terminal kinase,JNK)和p53等激活,促进线粒体产生ROS.本文将对氧化应激下p66Shc的作用以及调控其作用的信号转导机制做一综述.     

氧化应激下p66Shc的调控作用

氧化应激产生的过量活性氧簇（reactive oxygen species,ROS)可通过分子毒性作用或相关信号通路影响相关病理生理学过程. p66Shc是Shc蛋白家族的重要成员之一. 氧化应激下p66Shc能被蛋白激酶Cβ（protein kinase Cβ,PKCβ）、Jun氨基末端激酶（Jun N terminal kinase,JNK）和p53等激活,促进线粒体产生ROS.本文将对氧化应激下p66Shc的作用以及调控其作用的信号转导机制做一综述.     

心脏瓣膜病中线粒体凋亡调控因子与microRNA的相互作用

为了揭示心脏瓣膜病中线粒体凋亡调控因子与microRNA的相互作用,本研究检测了心脏瓣膜病患者瓣膜组织病变部位和周围健康组织中的线粒体凋亡调控因子PUMA、Drp1和ARC的表达,并分析了病变部位的ROS水平和SOD活性,同时考察了miR-214和miR-15a对凋亡因子PUMA和ARC的影响。研究显示,PUMA和Drp1在病变组织中表达水平显著升高,而ARC表达显著降低(p0.05)。病变组织中ROS水平显著升高,而SOD活性显著降低(p0.05)。瓣膜组织病变部位的miR-214表达水平显著升高,而miR-15a显著降低(p0.05)。应用miRNA抑制剂下调miR-214和miR-15a后,PUMA和ARC的表达水平被显著上调(p0.05)。本研究表明在心脏瓣膜病患者中,miR-214和miR-15a分别靶向ARC和PUMA。     

镉通过引发氧化应激和线粒体损伤诱导PK-15细胞凋亡

镉（cadmium,Cd）是一种生物累积性的有毒重金属元素,能够在肾组织大量蓄积并引起肾发生病变和功能损伤。前期研究证实,Cd处理能够引起猪肾PK-15细胞的活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平升高和细胞死亡,但详细机制有待进一步研究。本研究以PK-15细胞为研究对象,通过CCK-8检测、透射电镜观察、DCFH-DA标记、JC-1染色、彗星实验和流式细胞术等研究手段,分别检测Cd处理后的细胞活性、形态变化、ROS生成、线粒体膜电位Δψm、DNA损伤及细胞凋亡情况。CCK-8实验结果显示,CdCl2处理后PK-15细胞活性下降,且呈时间和剂量依赖性;形态学观察发现,CdCl2处理引起PK-15细胞皱缩、变圆,细胞核固缩、染色质凝聚,线粒体肿胀、线粒体嵴减少或消失;荧光染色和流式细胞术检测结果显示,CdCl2处理引起PK-15细胞内ROS水平升高、线粒体膜电位Δψm下降和DNA损伤,最终导致细胞凋亡。Western印迹结果显示,CdCl2处理组中促凋亡蛋白质Bax表达量上调,抑凋亡蛋白质Bcl-2表达量下调,并且CdCl2处理组检测到了活化状态的裂解胱天蛋白酶3(cleaved caspase 3)。此外,ROS清除剂N-乙酰基-L-半胱氨酸（N-acetyl-L-cysteine,NAC）缓解了CdCl2引起的线粒体损伤、DNA损伤和细胞凋亡。综上所述,Cd通过引发氧化应激和线粒体损伤诱导PK-15细胞凋亡。     

p53与线粒体的关系

自从有研究发现p53可以直接介导Bax导致线粒体膜通透性改变和细胞凋亡后,p53与线粒体的关系也越来越受到重视。本文主要从p53诱导细胞凋亡的非转录依赖的线粒体途径;p53对线粒体内能量代谢的调控;以及p53对线粒体内的mtDNA稳态、生物发生和活性氧类稳态的调控三大方面进行了综述,以期对线粒体代谢紊乱引起的一些疾病治疗提供些许帮助。     

p53调控骨关节炎软骨细胞凋亡

肿瘤抑制蛋白p53是一种可以有效调节哺乳动物细胞生长的核磷酸化蛋白质。p53表达增加能够激活一系列细胞基因,通过抑制多个细胞周期蛋白依赖性激酶导致细胞周期停滞并凋亡。有研究表明,骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞中,p53的表达高于正常软骨细胞,通过下调p53表达能够减少软骨细胞凋亡,进而预防和缓解骨关节炎病变,这可能与线粒体凋亡途径密切相关,但是具体机制尚不明确。本文通过综述近年来p53调控骨关节炎软骨细胞凋亡的文献资料,为骨关节炎机制和治疗有关研究提供理论基础。     

p53蛋白泛素化修饰的研究进展

p53具有抑制肿瘤细胞增殖的作用,但是细胞内p53蛋白的堆积反而加速细胞衰老或凋亡,因此对p53进行严格的调控显得格外重要.泛素化、磷酸化和乙酰化是p53蛋白最主要的几种修饰形式,但近来研究表明泛素化对p53调控发挥着中心作用.MDM2是主要的负调节因子,其具有泛素连接酶的活性,早先的研究认为MDM2的作用主要是特异性结合p53并介导其在蛋白酶作用下降解,但近来的研究发现MDM2还可以介导p53的核-浆交换,这种现象在DNA损伤时尤为明显.推测MDM2介导p53的泛素化在体内可能发挥着多种调控功能.     

p53与细胞畸变的抑制

有关p53蛋白的研究,近年来开展得极为广泛。p53蛋白作为一种极其重要的肿瘤抑制子不但在细胞凋亡和细胞生长抑制中起着重要的作用,而且还参与了细胞衰老的调控,并与细胞分化关系密切。本文对当前在有关p53分子研究方面取得的成果进行了综述,希望它有助于这方面研究工作的进一步开展。     

莪术醇诱导人肝癌HepG2细胞衰老及其机制研究

为进一步探讨莪术醇的诱导细胞衰老的机制,该研究采用荧光定量PCR技术对莪术醇处理后细胞中81个细胞衰老相关基因差异表达谱进行分析,结果发现TP53及其下游基因p16Ink4a、p21Waf1/Cip1和p27Kip1等的表达水平显著升高,伴随ABL1、ALDH1A3、CHEK2、HRAS、PTEN等多个衰老信号通路启动与效应关联基因的转录显著增强,而CyclinA2、IGFBP3、SIRT1以及TERT等细胞周期进程与衰老信号通路的负性调控基因的表达水平则显著降低。Western印迹检测结果显示,p53及其下游周期素依赖性蛋白激酶抑制物(CKI)分子p21WAF1和p16INK4水平升高,CyclinA2水平降低,与PCR结果一致,并伴野生型p53-诱导的蛋白磷酸酶1(Wip1)水平显著增高,提示莪术醇可能通过激活p53信号通路诱导HepG2细胞衰老。该研究进一步发现莪术醇能够诱导HepG2细胞发生衰老表型改变,伴G0/G1期周期阻滞。     

线粒体自噬在缺氧条件下适应机制的研究进展

由于线粒体能敏感地感受机体内氧浓度的变化,缺氧时会影响线粒体氧化磷酸化过程中电子传递链的正常功能,抑制ATP生成,产生大量活性氧(ROS)。ROS蓄积导致氧化损伤细胞内脂质、DNA和蛋白质等大分子物质,线粒体肿胀,通透性转换孔开放,释放细胞色素C等促凋亡因子,最终严重影响细胞的存活。因此这些功能异常或受损线粒体是缺氧应激状态下细胞是否存活的危险因素,及时清除这些线粒体,对维持线粒体质量、数量及细胞稳态具有重要意义。线粒体自噬是近年来发现的细胞适应缺氧的一种防御性代谢过程,它通过自噬途径选择性清除损伤、衰老和过量产生ROS的线粒体,促进线粒体更新和循环利用,确保细胞内线粒体功能稳定,保护缺氧应激下细胞的正常生长发挥重要的调节作用。本文就线粒体自噬在缺氧条件下发生过程、参与相关蛋白及调节机制等方面研究进行了综述。     

抑癌基因p53调控的微RNA-miR-34基因家族

微RNA（microRNA,miRNA）是一种内源性非编码小RNA,在转录后水平调控基因表达,在肿瘤的发生发展过程中起重要作用。p53是重要的抑癌基因,在DNA损伤和癌基因等刺激下活化,诱导下游基因表达,使细胞周期阻滞、DNA修复并促进细胞衰老或凋亡。本文主要介绍近期发现的直接受p53调控的miR-34基因家族,及其在生长阻滞和细胞凋亡方面的研究进展,揭示了蛋白质与非编码RNA在重要的p53抑癌网络中的相互关系,为肿瘤的研究提供了新的思路。     

乳酸脱氢酶A通过AMPK信号通路抑制人脑胶质瘤细胞线粒体自噬

该研究旨在探讨乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)对人脑胶质瘤细胞线粒体自噬的影响。用质粒sh-EGFP或sh-LDHA转染人脑胶质瘤细胞株U87MG,qRT-PCR和Western blot检测干扰效率,荧光染色技术检测线粒体ROS水平及线粒体膜电位,Western blot检测线粒体自噬相关蛋白及AMPK信号通路相关蛋白表达。结果表明,与sh-EGFP组相比较,sh-LDHA组人脑胶质瘤细胞U87MG中LDHA的mRNA及蛋白质水平均显著降低,线粒体ROS的产生增加,线粒体膜电位明显降低,线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin及BNIP3、BNIP3L的表达增高,AMPK的磷酸化水平明显升高,而mTOR的磷酸化水平降低。研究结果表明,LDHA能够通过抑制AMPK信号通路,降低线粒体ROS水平,提高线粒体膜电位,抑制线粒体自噬。     

植物线粒体、活性氧与信号转导

活性氧(ROS)的产生是需氧代谢不可避免的结果。在植物细胞中,线粒体电子传递链(ETC)的复合物Ⅰ和Ⅱ是ROS产生的主要的部位。交替氧化酶和可能的内源鱼藤酮不敏感的NADH脱氢酶通过保持ETc的相对氧化状态限制线粒体产生ROS。线粒体基质中的抗氧化酶系统与小分子量的抗氧化剂一道起ROS的解毒作用。ROS除了引起细胞的伤害外,在植物中还能够作为一种普遍存在的信号分子起作用。在低浓度时,ROS能诱导防御基因的表达和引起适应反应;在高浓度时,引起细胞死亡。一氧化氮是植物合成和释放的一种气体,也可作为信号分子调节植物的生长和发育。     

细胞衰老及其在抗肿瘤研究中的应用

细胞衰老是细胞脱离细胞周期并不可逆地丧失增殖能力后进入的一种相对稳定的状态,虽然基本代谢过程仍然能够维持,但丧失合成DNA及增殖能力。细胞衰老具有复制衰老、癌基因诱导的衰老及加速衰老等类型。衰老细胞具有细胞体积大而扁平、细胞停止分裂及SA-β-gal反应阳性等明显特性,复制衰老还具有端粒缩短到无法维持染色体结构完整性的特征。目前已知,p53-p21和p16-pRB在细胞衰老过程中起着重要的调控作用,细胞衰老对肿瘤的形成起着天然的屏障作用。通过抑制端粒酶活性来诱导肿瘤细胞衰老和通过胞外刺激或化学治疗药物诱导肿瘤细胞发生衰老样生长停滞,已成为抗肿瘤研究的新思路。     

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。     

PGC-1α基因在HIV-1包膜糖蛋白gp120诱导神经元线粒体功能障碍中的作用及机制研究

人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency viru,HIV)包膜糖蛋白gp120具有神经毒性,可引起神经元损伤,与HIV相关性痴呆的发生有关,但gp120引起神经元损伤的机制尚不清楚.有研究报道gp120能够引起神经元出现线粒体功能障碍,而PGC-1α是促进神经元内线粒体生成的关键基因.因此,本研究将分析PGC-1α基因在HIV-1包膜糖蛋白gp120诱导神经元线粒体功能障碍中的作用及机制.原代培养皮层神经元细胞后分为对照组、gp120组、空白质粒组、gp120+空白质粒组,gp120+PGC-1α质粒组、PGC-1α质粒组,检测细胞活力OD490nm线粒体膜电位(△ψm)水平、三磷酸腺苷(ATP)含量、活性氧簇(ROS)含量、凋亡率及PGC-1α、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3的表达水平.结果 显示,gp120组皮层神经元的PGC-1α表达水平、OD490nm水平、△ψm水平、ATP含量均低于对照组,ROS含量、凋亡率、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3的表达水平均高于对照组;过表达PGC-1α后,gp120+PGC-1α质粒组皮层神经元的PGC-1α表达水平、OD490nm水平、△ψm水平、ATP含量均高于gp120+空白质粒组,ROS含量、凋亡率、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3的表达水平均低于gp120+空白质粒组.以上结果表明,gp120诱导皮层神经元出现线粒体氧化呼吸功能减退、线粒体途径凋亡等线粒体功能障碍的表现,抑制PGC-1α基因表达是gp120诱导线粒体功能障碍的相关机制之一.本研究的创新点在于探究了gp120诱导神经元线粒体功能障碍的分子机制,研究发现抑制PGC-1α基因表达是gp120诱导神经元线粒体功能障碍的相关机制之一,这为今后阐明gp120诱导神经元损伤及HIV相关性痴呆的发病机制提供了实验依据.     

SS-31通过调控线粒体功能延缓细胞衰老的分子机制

摘要 目的：探讨SS-31通过调控线粒体功能延缓细胞衰老的调控效应。方法：将HEK293T细胞分为空白组、模型组、SS-31组。使用H₂O₂诱导应激性衰老模型,然后采用SS-31对HEK293T细胞进行干预。SA-β-gal衰老染色试剂盒检测细胞衰老水平;JC-1试剂盒检测细胞线粒体膜电位水平;荧光倒置显微镜观察线粒体活性氧（ROS）荧光强度;ATP检测试剂盒检测细胞内ATP水平;蛋白质免疫印迹检测P53,P21,Acetyl-p53,Sirt1蛋白表达。结果：模型组SA-β-gal阳性率高于空白组,应用SS-31后阳性率显著降低,差异具有统计学意义（P＜0.05）;ROS荧光检测：与空白组比较,模型组荧光强度上升,而SS-31组荧光强度较模型组下降,差异有统计学意义（P＜0.05）;线粒体膜电位检测：与空白组比较,模型组红色荧光强度显著下降,SS-31干预后,红色荧光强度显著上升,差异有统计学意义（P＜0.05）;ATP检测：模型组ATP水平低于对照组,SS-31组高于模型组,差异有统计学意义（P＜0.05）;此外,模型组P53,P21及Acetyl-p53蛋白表达水平较空白组增加（P＜0.05）,而SS-31组较模型组有所降低,差异有统计学意义（P＜0.05）,模型组Sirt1蛋白表达水平较空白组降低（P＜0.05）,而SS-31组较模型组升高,差异有统计学差异（P＜0.05）。结论：SS-31能够通过改善线粒体功能延缓HEK293T细胞衰老。     

基于丙酮酸累积的真菌抗逆机制

环境中的真菌经常会遇到多种非生物逆境胁迫,对真菌耐受逆境胁迫的机制已开展大量研究。在多种不同的真菌中发现热胁迫会诱发丙酮酸快速累积。在罗伯茨绿僵菌中,累积的丙酮酸能及时消除热胁迫诱导产生的活性氧自由基(ROS),降低ROS所引起的蛋白质羰基化修饰水平,并抑制线粒体膜电位崩溃,从而提高真菌的耐热能力。高渗、氧化胁迫和紫外线辐射也会诱发丙酮酸累积,并消除产生的ROS,这是丙酮酸累积参与多逆境交叉保护的一个机制。通过基因工程技术改造丙酮酸代谢途径,提高了在最适温度下分生孢子中丙酮酸的含量。遗传改良的孢子中丙酮酸能够快速有效地消除由热处理诱发产生的ROS,降低了ROS对分生孢子的损伤,进而提高了孢子对热胁迫的耐受性,为创建高效的真菌杀虫剂提供了菌株。