MFN1介导的线粒体融合在心肌细胞凋亡中的作用研究

目的:探讨线粒体融合关键蛋白MFN1介导的线粒体融合在调控心肌细胞凋亡中的作用。方法:通过si RNA降低体外培养H9C2心肌细胞中MFN1的表达后,采用Western blot检测线粒体细胞色素c(Cyto c)释放及其下游凋亡效应分子Caspase9与Caspase3活性,流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)的产生情况,流式细胞术检测细胞凋亡的情况。结果:干扰MFN1可显著促进H9C2心肌细胞内细胞色素c由线粒体释放至胞浆,促进Caspase9与Caspase3的激活,增加细胞内活性氧ROS产生并提高细胞凋亡率(均P0.05)。结论:MFN1介导的线粒体融合可保护心肌细胞凋亡,其机制可能与抑制ROS产生与细胞色素C释放有关。     

Bcl—2家族蛋白与细胞凋亡

Bcl 2家族蛋白是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质。在线粒体上 ,Bcl 2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用 ,调控线粒体结构与功能的稳定性 ,发挥着细胞凋亡“主开关”的作用。Bcl 2家族包括两类蛋白质 :一类是抗凋亡蛋白 ,另一类是促凋亡蛋白。在细胞凋亡时 ,Bcl 2家族中的促凋亡蛋白成员发生蛋白质的加工修饰 ,易位到线粒体的外膜上 ,引起细胞色素c、凋亡诱导因子等其他促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡 ;而平时被隔离在线粒体等细胞器内的该家族的抗凋亡蛋白成员则抑制细胞色素c和凋亡诱导因子等促凋亡因子的释放 ,具有抑制细胞凋亡的功能。但一旦这类抗凋亡蛋白成员与激活的促凋亡蛋白发生相互作用后 ,便丧失了对细胞凋亡的抑制作用 ,造成线粒体等细胞器的功能丧失和细胞器内促凋亡因子的释放 ,导致细胞凋亡。现以Bcl 2家族调控细胞凋亡的最新研究进展为基础 ,对Bcl 2家族成员及其蛋白质结构、分布和调控细胞凋亡的分子机制进行综述。     

线粒体PT孔与细胞凋亡

线粒体在细胞凋亡中有着重要作用,而线粒体PT孔开放是线粒体因素导致细胞凋亡的关键。促凋亡因素通过诱导PT孔的形成,导致线粒体膜电位丧失,使细胞色素C和凋亡诱导因子等释放进入细胞浆,启动细胞凋亡程序,诱导细胞凋亡。本文就目前线粒体PT孔的结构、可能的凋控机制及其在细胞凋亡中作用的研究进展进行综述。     

细胞凋亡过程中Bid蛋白在活细胞内的动态分布

当细胞暴露于凋亡诱导因子如肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor-α,TNF-α）等的环境中,被激活的凋亡酶Caspase8将Bid蛋白切割成两个片断,随后其C-端片段转移到线粒体上诱发细胞色素c的释放,最终引起细胞凋亡。虽然关于Bid蛋白的研究已经取得了很大进展,但是Bid蛋白是如何转移到线粒体以及如何引起细胞色素c释放等许多问题尚未十分明了。为了进一步对Bid蛋白的生物学行为进行研究,特别是在无损伤、活细胞生理条件下,本实验采用了荧光蛋白标记和荧光成像技术对凋亡过程中Bid蛋白在活细胞内分布的动态过程进行了初步研究。     

HIV Vpr蛋白诱导细胞凋亡研究进展

Vpr蛋白是HIV的一个辅助蛋白,可以诱导多种细胞的凋亡。目前的研究表明Vpr蛋白引起细胞凋亡主要是通过线粒体途径实现的。Vpr蛋白通过直接而且特异地与结合在PTPC中的ANT相互作用,改变线粒体膜通透性,导致凋亡诱导因子(AIF)和细胞色素C的释放,激活Caspase、DNases等的级联反应,引起核染色质的固缩,最终引起细胞凋亡。     

猪丁型冠状病毒诱导的细胞线粒体凋亡

猪丁型冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种新型的猪肠道致病性冠状病毒,可引起猪群剧烈腹泻及呕吐,但致病机制尚不清楚。本研究检测了PDCoV感染诱导的细胞凋亡。Caspase酶活性检测显示,在PDCoV感染的细胞中,caspase 3、caspase 8和caspase 9的活性随病毒感染量的增多而显著提高,类似的现象未能在紫外灭活病毒感染的细胞中观察到,表明PDCoV感染可同时激活内源性与外源性细胞凋亡通路,并暗示细胞凋亡的诱导依赖于病毒复制。为深入探究PDCoV诱导的内源性细胞凋亡,分别检测胞浆和线粒体中细胞色素C与凋亡诱导因子。结果显示,与正常细胞相比,PDCoV感染细胞从线粒体释放到胞浆的细胞色素C显著增多,且其释放量随着感染时间的延长而增多,而凋亡诱导因子始终定位于线粒体,提示PDCoV感染通过促使线粒体膜间隙的细胞色素C进入胞浆而启动caspase依赖的线粒体凋亡通路。本研究初步揭示了PDCoV诱导细胞凋亡的机制。     

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。     

肝细胞线粒体凋亡途径及保护机制研究进展

线粒体在能量代谢、自由基产生、衰老、细胞凋亡中起重要作用。线粒体的基因突变,呼吸链缺陷,线粒体膜的改变等因素均会影响整个细胞的正常功能,从而导致病变。凋亡发生时,线粒体通透性转换孔开放,使得线粒体膜电位降低,呼吸链电子传递障碍,细胞ATP合成障碍,生成大量活性氧簇,线粒体发生水肿,线粒体外膜破裂,膜间隙释放大量促凋亡因子如细胞色素C。Bcl-2家族对线粒体的功能有调控作用,介导细胞色素C的释放,Caspase酶原的激活等。病毒性肝炎、酒精性肝病,梗阻性黄疸、肝癌、毒素和药物介导的肝损伤等疾病中都伴随着肝细胞凋亡的发生,目前保肝药物对肝细胞线粒体功能的保护机制主要体现在稳定线粒体膜功能,减轻氧化损伤等方面,针对临床疾病的治疗有很好的指导作用。     

肝细胞线粒体凋亡途径及保护机制研究进展

线粒体在能量代谢、自由基产生、衰老、细胞凋亡中起重要作用。线粒体的基因突变,呼吸链缺陷,线粒体膜的改变等因素均会影响整个细胞的正常功能,从而导致病变。凋亡发生时,线粒体通透性转换孔开放,使得线粒体膜电位降低,呼吸链电子传递障碍,细胞ATP合成障碍,生成大量活性氧簇,线粒体发生水肿,线粒体外膜破裂,膜间隙释放大量促凋亡因子如细胞色素C。Bcl-2家族对线粒体的功能有调控作用,介导细胞色素C的释放,Caspase酶原的激活等。病毒性肝炎、酒精性肝病,梗阻陛黄疸、肝癌、毒素和药物介导的肝损伤等疾病中都伴随着肝细胞凋亡的发生,目前保肝药物对肝细胞线粒体功能的保护机制主要体现在稳定线粒体膜功能,减轻氧化损伤等方面,针对临床疾病的治疗有很好的指导作用。     

Bcl-2家族蛋白调控线粒体膜通透性和细胞色素C释放的新机制

Bcl-2家族蛋白在调控线粒体功能和细胞色素C释放中起重要作用。最近发现Bcl-2分子通过与其他促凋亡分子相互作用调控线粒体外膜通透性,其具体分子机制尚不完全清楚。本课题组采用化学生物学方法,在研究Bax/Bak非依赖的细胞凋亡途径中,发现了一些小分子化合物能够诱导Bim表达量急剧升高,Bim能转位到线粒体上,与Bcl-2相互作用增强,并直接促进Bcl-2构象变化。有意义的是,Bim可以诱导Bcl-2功能发生转换并能够形成大的复合体通道来介导细胞色素C释放。研究结果提示Bcl-2分子可变成促凋亡分子,参与Bax/Bak非依赖的细胞色素C释放和细胞凋亡。