线粒体功能异常与肿瘤的生成

肿瘤的发生是一个多种信号网络相互参与调节的复杂过程,随着进程的继续,肿瘤细胞逐渐表现出无限增殖、抵抗凋亡、逃避免疫监督、侵袭与转移以及出现异常的代谢途径等标志性特征。线粒体作为一种独特的细胞器,其在细胞能量代谢、氧自由基生成和细胞凋亡等过程中的作用都与肿瘤细胞的发生密切相关。文中就近年来线粒体功能异常在肿瘤发生、形成中所发挥的作用进行综述。     

BcL2蛋白质家族——定位与转位

Bcl-2蛋白质家族的抗凋亡和促凋亡成员,在线粒体水平上决定细胞的存活或死亡.在正常细胞中,这些成员呈现功能适应性的细胞内分布;抗凋亡成员主要定位于细胞内膜系特别是线粒体外膜上：但绝大多数促凋亡成员主要分布于细胞浆中.细胞接受死亡信号后,Bcl-2家族成员本身受到一系列的调节,如磷酸化、裂解、蛋白质-蛋白质相互作用等,结果之一是促凋亡成员发生细胞内定位的改变,从细胞浆转位于线粒体膜上,并引发线粒体功能异常及其内外膜间致凋亡因子的释放,最终导致细胞凋亡.     

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。     

Genistein对卵巢癌铂类耐药细胞株CP70增殖凋亡的影响及与细胞内ROS的相关性

目的:探讨Genistein对卵巢癌铂类耐药细胞CP70增殖、凋亡的影响及与细胞内活性氧水平的关系。方法:采用MTT法检测Genistein对CP70细胞增殖的影响;流式细胞仪分析不同药物处理后对细胞凋亡的影响,线粒体膜电位及细胞内ROS水平的变化情况。结果:Genistein对CP70细胞增殖表现出剂量和时间依赖性的抑制作用,并能诱导其凋亡;Genistein作用于CP70细胞后,可使其线粒体膜电位降低,并引发了细胞内ROS水平的显著升高;ROS抑制剂NAC预处理CP70细胞后,有效抑制了ROS的产生,并降低了细胞凋亡率,与未加NAC组相比差异有显著性(P0.05)。结论:Genistein能抑制铂类耐药卵巢癌细胞CP70的增殖,并促进其凋亡,这与细胞内ROS水平的升高有关,可能是Genistein抗肿瘤诱导细胞凋亡的机制之一。     

导言

线粒体是细胞内具有双层膜结构和独立基因组DNA的重要细胞器,在细胞生命活动中发挥着至关重要的作用。一方面它们是真核细胞的主要能量工厂,通过有氧代谢产生ATP,为细胞生命活动提供能量;另一方面,线粒体是细胞内活性氧产生中心,同时也是细胞内主要钙库之一,调节细胞内钙信号和细胞生长活动。更为重要的是,线粒体还是细胞凋亡和衰老的调控中心。在细胞凋亡过程中,线粒体释放促凋亡因子（如细胞色素C）,对细胞内凋亡信号进行整合和放大。不言而喻,线粒体在细胞生长、衰老和凋亡等生理、病理过程中扮演着重要的角色。     

线粒体DNA异常与肿瘤

能量代谢重编程是肿瘤细胞一个重要的标志特征,而由线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)结构及功能异常引起的线粒体功能障碍是其机制之一。人类mtDNA为位于线粒体基质中由16569bp组成的双链闭合环状分子,编码与氧化磷酸化电子传递链相关的13种多肽以及与线粒体蛋白合成相关的22种tRNA和2种rRNA。近年来,人们发现多种肿瘤组织及细胞中存在mtDNA序列的多类型突变或拷贝数的变异,且mtDNA的这些异常与肿瘤的发生发展、早期诊断及放化疗监测等密切相关。异常的mtDNA因削弱线粒体产能、增加细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、打破Ca2+稳态,从而赋予肿瘤细胞代谢重编程、凋亡抵抗等侵袭性进程。针对mtDNA异常在肿瘤发生发展中的作用及机制研究,将为肿瘤的早期诊断及靶向治疗提供新的策略。     

线粒体质量控制失调与恶性肿瘤发生和发展相关性的研究进展

线粒体活性氧增多、线粒体DNA突变和拷贝数改变、Ca~(2+)超载、凋亡异常等功能障碍与肿瘤发生、生长、侵袭、转移密切相关.随着研究的逐渐深入,人们认识到线粒体是个动态的细胞器,在生理、病理因素刺激下,经线粒体融合/分裂、线粒体自噬、线粒体生物合成以及线粒体分子伴侣和线粒体未折叠蛋白反应的协同调控,在细胞器和分子水平达到对线粒体及其蛋白质的质量控制,限制和延缓功能受损线粒体的积累和过度增多,维持线粒体数量、形态、功能和蛋白质量的动态平衡,保证细胞正常生命活动的进行,使其更好地适应环境.若线粒体及其蛋白的稳态调节能力下降或失衡,会导致受损线粒体的积累并引发细胞内环境的紊乱,影响线粒体功能的正常发挥,从而诱导正常细胞的恶性转化.     

线粒体与细胞凋亡调控

细胞凋亡是一个受到一系列相关基因严格调控的细胞死亡过程。线粒体是细胞凋亡调控的活动中心。在凋亡因子的刺激下,线粒体释放出不同促凋亡因子如细胞色素C、Smac／Diablo等,激活细胞内凋亡蛋白酶Caspase。我们发现,活化后的Caspase可以反过来作用于线粒体,引发更大量线粒体细胞色素c的释放,构成细胞色素c释放的正反馈调节机制,从而导致电子传递链的中断、膜电势的丧失、胞内ROS的升高以及线粒体产生ATP功能的完全丧失。Bcl-2家族蛋白在细胞色素C释放和细胞凋亡调控中起关键作用。     

黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402形态学的影响

目的观察黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402凋亡的影响,同时观察对肝癌细胞形态及超微结构、线粒体超微结构、线粒体膜电位和细胞内Ca^2＋的影响,探讨线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中的作用及可能的机制。方法应用细胞培养技术培养肝癌细胞BEL-7402,光镜、倒置显微镜、扫描电镜、透射电镜观察细胞形态及超微结构的变化尤其是线粒体的变化,应用流式细胞仪检测细胞凋亡百分率及线粒体膜电位、细胞内Ca^2＋的改变,免疫组化法检测细胞Bcl-2、Pax蛋白表达。结果黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡呈剂量依赖关系,细胞形态、超微结构及线粒体超微结构出现明显改变,降低肝癌细胞线粒体膜电位,使细胞内Ca^2＋增加,细胞Pax表达增加,广泛分布于胞核和胞质中,Bcl-2表达减少。结论黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡,线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中起重要作用,其机制可能为抑制肝癌细胞Bcl-2蛋白表达,促进Pax蛋白表达及细胞内Ca^2＋增加,激发线粒体膜通透性转运孔开放,线粒体跨膜电位降低,使肝癌细胞凋亡。     

线粒体-内质网结构偶联与细胞免疫功能障碍

线粒体-内质网结构偶联(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane,MAM)是线粒体和内质网发生交互作用功能平台。研究发现有几十种蛋白质富集于两细胞器外膜之间,与钙信号传导、脂质代谢、内质网应激和细胞凋亡等密切相关,影响病生理状态下免疫细胞的增殖、活化和凋亡。细胞免疫功能障碍是严重创(烧)伤感染、脓毒症发病机制中的重要病生理过程,本文综述MAM功能异常研究进展及其在免疫细胞功能障碍中的意义。     

线粒体功能的检测方法

线粒体为细胞内的能量工厂,对细胞的增殖、分化、存活以及稳态的维持起着重要的调节作用。线粒体功能障碍与机体生长、发育异常、认知发生障碍以及多种器官病变密切相关。线粒体形态、结构和功能的检测对于了解线粒体的稳态以及功能状态有着重要意义,线粒体的功能状态与线粒体膜电位、线粒体膜通道、线粒体Ca2+浓度、ATP生成、呼吸链复合体活性、活性氧生成以及DNA突变密切相关。本文就线粒体形态、结构和功能的检测方法及其研究进展进行了综述。     

线粒体代谢与干细胞的命运决定

线粒体在真核细胞多种生物学过程中扮演重要角色,如能量产生、钙平衡、细胞内物质代谢、活性氧产生、细胞信号传导和凋亡等。线粒体的高度动态性,如生物发生、动态融合、分裂和退化等代谢特征与细胞种类、组织的需求密切相关。干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。目前研究表明,线粒体的代谢与干细胞发育、命运决定紧密相关。本文综述干细胞干性维持及定向分化过程中,线粒体代谢改变与线粒体形态、结构和功能变化。     

天然提取物诱导人HepG2 细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是机体维持内环境稳定,更好的适应生存环境采取的一种死亡过程。细胞凋亡异常与肿瘤的发生、发展存在密切的关系。细胞凋亡的信号途径主要有死亡受体介导的外源性通路、线粒体介导内源性通路、内质网信号通路及MAPK信号通路。通过作用于凋亡信号通路上一些关键基因,诱导肿瘤细胞凋亡被认为是临床抗肿瘤治疗最有成效的治疗方法之一。研究已证实多种天然提取物作用于凋亡信号途径中一些重要因子可诱导细胞凋亡,并取得较好的抑制肿瘤增殖的效果。本文是关于细胞凋亡机制及各种天然提取物作用于凋亡通路上主要基因进行抗肿瘤治疗研究进展的综述。     

线粒体治疗：一种新型的线粒体相关疾病的生物疗法

线粒体是细胞内的一种多功能细胞器,主要负责能量产生、细胞凋亡等生命过程。线粒体缺陷与临床上百种疾病相关。越来越多的研究已表明,细胞外的线粒体可被细胞内吞,进入到细胞内,然后以完整的形态发挥作用。研究发现,线粒体是对氧含量和酸碱度极为敏感的细胞器,细胞内环境可影响线粒体的功能。外源线粒体进入到生理环境中的细胞后,将提高细胞能量供应、促进细胞存活;但线粒体进入到缺氧和酸性的肿瘤组织后,将大量产生氧自由基、诱发细胞死亡。线粒体这种环境响应性的药理特性,可应用于清除肿瘤细胞、恢复受损组织的功能。目前线粒体已用于治疗中枢神经系统疾病(帕金森氏病、抑郁症、精神分裂症等)、外周系统疾病(缺血性心肌损伤、脂肪肝、肺气肿等)和肿瘤等,为线粒体相关疾病的治疗提供了新的方法。文中对这种新型生物治疗方法的研究进展、医学应用和存在的挑战进行综述。     

线粒体在细胞凋亡中的介导作用

线粒体是细胞内产生能量的重要细胞器,被认为是细胞生存与死亡的调节中心。Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体能引起线粒体膜通透性的改变,造成线粒体功能损伤,诱导细胞凋亡。本文主要综述线粒体在Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体诱导细胞凋亡中作用的研究进展。     

线粒体融合蛋白2的结构与功能研究进展

线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn2)位于线粒体外膜上,是线粒体外膜融合的重要蛋白之一。研究发现,它不仅参与调控线粒体形态结构,还与细胞代谢、增殖、凋亡密切相关。近年来资料提示,Mfn2参与调控内质网应激、自噬、线粒体自噬等方面。由于Mfn2作用复杂,生理状态下细胞内必定存在精细的调控网络以使其保持在稳定水平。本文概括介绍了Mfn2结构、功能及其调控机制新进展。     

线粒体在细胞凋亡中的变化与作用

要在各种凋亡信号的诱导下,线粒体会发生显著的结构与功能性的变化,包括各种促凋亡蛋白(如细胞色素c,凋亡诱导因子等）的释放,线粒体膜电位的丢失,电子传递链的变化,以及细胞内氧化还原状态的变化;核转录因子以线粒体为中介也参与了细胞凋亡的调控。线粒体在哺乳动物细胞凋亡中具有核心地位和作用,昆虫细胞凋亡的研究表明,线粒体与昆虫细胞凋亡也有密切的关系。线粒体在细胞凋亡中的作用可能具有普遍意义。     

线粒体融合蛋白2与心血管疾病

线粒体融合蛋白2(mitofusin2,Mfn2)不仅是一种不可或缺的调控线粒体形态和功能的动力素(dynamin)相关蛋白,还是一个重要的细胞内信号分子,参与调控细胞增殖、分化、凋亡等生命过程。Mfn2与高血压、冠状动脉腔内成形术后再狭窄、动脉粥样硬化、心肌肥厚、心肌氧化损伤等多种心血管疾病的病理生理过程密切相关,并通过调节物质代谢影响糖尿病和胰岛素抵抗等的发病。此外,Mfn2还可能是心血管疾病的一个重要的分子标志和治疗靶分子。     

鱼类和哺乳类Bcl-2家族蛋白的研究进展

细胞凋亡,即细胞程序性死亡,在多细胞生物的发育和稳态调控过程中发挥关键作用.Bcl-2家族蛋白是凋亡过程中的主要调控因子,关于Bcl-2家族蛋白在凋亡过程中的功能及其作用机制一直是研究的热点.已有研究显示Bcl-2家族蛋白不仅作用于线粒体引发凋亡,并且参与了包括对细胞内质网Ca2+的调控、DNA损伤的修复及与自噬的相互...     

线粒体动力学在细菌感染性疾病中的研究进展

线粒体是一种高度动态的细胞器,其分裂与融合的协调循环被称为“线粒体动力学”。线粒体动力学对于细胞代谢调控、免疫调控、氧化还原稳态及钙稳态维持等生物反应至关重要。细菌侵袭细胞后,通过调控宿主线粒体动力学以促进感染和自身增殖。现对线粒体动力学在细菌感染性疾病中的机制、作用及功能的研究进展作一概述。