大鼠急性应激时肝线粒体质子跨膜转运活性的调控

大鼠烫伤早期(烫伤后30min),肝线粒体质子和电子传递速度均加快,线粒体能化态跨膜电位降低(均以琥珀酸为底物),线粒体膜脂流动性降低。皮下注射去甲肾上腺素后也有上述现象发生。推测急性应激通过儿茶酚胺类作用于肝细胞,导致线粒体内膜有序性增强所致。     

内毒素休克大鼠肝线粒体质子跨膜转运的改变

用稳态荧光探针标记技术动态观察内毒素休克大鼠肝亚线粒体质子跨膜转运的变化.发现,休克5 h ATP、NADH和琥珀酸钠所致的9-氨基-6-氯-2-甲氧基吖啶(ACMA）最大荧光淬灭值（ΔA_max）显著低于对照组(P＜0.05)、最大荧光淬灭时间（T_ΔAmax）、半数荧光淬灭时间（T_1/2ΔAmax）非常显著延长(P＜0.01),肝线粒体质子跨膜转运能力下降;膜脂分子烃链和膜脂深层次流动性下降;线粒体膜PLA₂活性增加;血浆脂质过氧化产物MDA和线粒体MDA含量均显著增加.可能膜脂质过氧化和磷脂酶A₂的水解是引起内毒素休克肝线粒体质子转运功能改变的重要因素.     

疲劳性运动中线粒体电子漏引起质子漏增加

以大鼠递增强度力竭性竭性跑台运动为疲劳运动模型,观察了运动后大鼠骨骼肌线粒体电子漏和质子漏的变化。结果表明,运动性疲劳状态下大鼠骨骼肌线粒体超氧阴离子生成增加,脂质过氧线粒体质子漏增多是氧化磷酸化偶联程度下降的重要因素。实验结果支持电子漏引起质子漏的假说。     

运动性疲劳状态下大鼠骨骼肌线粒体氧化磷酸化功能的研究

目的和方法 :以SD大鼠递增负荷力竭性跑台运动为运动性疲劳模型 ,分别测定运动后即刻骨路肌线粒体 :①呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ电子传递与质子泵出比值 (H /2e) ;②以琥珀酸 (S)为底物的呼吸控制 :态 3呼吸速率(R3 )、态 4呼及速率 (R4 )、呼吸控制比 (RCR)和磷 /氧比 (P/O) ;②H ATPase合成活力 ,探讨疲劳性运动中线粒体氧化磷酸化功能改变的机理。结果 :力竭性运动后以S为底物的线粒体R4升高 2 1.10 % (P <0 .0 5 ) ;呼吸链复合体Ⅱ Ⅲ的总、净H 2e分别降低 8.5 3和 19.5 1% (均P <0 .0 5 )。底物的RCR和P/O呈显著降低 (均P <0 .0 5 ) ,而底物的R3则有所增加 (P >0 .0 5 ) ,H ATPase合成活力降低 16.68% (P <0 .0 5 )。结论 :线粒体质子漏增加 ,呼吸链电子传递与质子泵出偶联程度下降 ,氧化磷酸化脱偶联导致无效氧耗增多 ,可能是运动性疲劳状态下线粒体氧利用率下降的重要机制。     

EF4影响线粒体氧化磷酸化并调控膀胱癌细胞增殖及迁移

延伸因子4 (EF4)是一种非传统的线粒体延伸因子,参与调控线粒体蛋白质合成过程.在本研究中,我们进一步探索了其在膀胱癌中的作用机制.通过检测EF4在膀胱癌及邻近正常组织中的表达,发现EF4在膀胱癌患者肿瘤组织中异常升高,并在T分期较高的肿瘤中高表达.随后,通过在HTB-9和T-24膀胱癌细胞中敲低EF4的表达,进一步...     

跨组织线粒体应激信号交流调控机体衰老研究进展

线粒体内蛋白质稳态的平衡对于细胞正常的生理功能非常关键。线粒体蛋白稳态失衡时,细胞会启动应激反应机制,即线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response,UPRmt),修复线粒体功能,平衡细胞内稳态。尽管线粒体的严重损伤对机体是有害的,但在线虫(Caenorhabditis elegans)、果蝇(Drosophila melanogaste)及小鼠(Mus musculus)中都有研究表明线粒体的轻微损伤可以通过激活UPRmt,促进寿命延长。有趣的是,在没有直接经历线粒体损伤的细胞或组织中,UPRmt也能以非自主方式被诱导。不同组织间可以通过名为“mitokine”的细胞因子进行UPRmt的跨组织调控,系统性地协调机体整体的压力适应能力和抗衰老能力。该调控机制与衰老相关神经退行性疾病、癌症等多种疾病密切相关,近年来有关研究与日俱增。本文系统总结了线粒体应激及其组织间通讯的机制,并介绍了跨组织线粒体应激交流信号“mitokine”调控衰老进程的最新研究进展,以期为跨组织信号调控和机体衰老等研究提供参考。     

线粒体氧化磷酸化的异常与人类疾病

线粒体的OXPHOS在三个方面发挥作用:提供能量、形成ROS及启动凋亡。参与该过程的酶主要有酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,所有影响这些酶正常发挥作用的因素都会导致氧化磷酸化的异常,进而引发各种疾病。基因治疗对线粒体疾病可能有效。     

急性热暴露大白鼠肝线粒体氧化磷酸化的变化

体温调节与能量代谢有密切关系。本文讨论了能量代谢中氧化磷酸化的变化与体温升高的关系。 实验方法是将体重180～230克重大白鼠随机分成六组。其中五个组在环境温度40℃、相对湿度60％的条件下进行热暴露,另一个组为常温对照组。热暴露的动物在体温分别达到预定的39、40、41、42、43℃时,剪头杀死,迅速取出肝组织,立即分离提取肝线粒体,并测定其呼吸活性、ATP酶活性、白发膨胀速度等指标。随体温的增加,呼吸控制率下降。正常体温是6.85±0.16,41℃时是6.37±0.09,42℃是5.98±0.27,43℃是5.44±0.22。呼吸态2氧耗量随体温的增加而增加。ATP酶活力也随体温的升高而增加。在正常体温时是0.104±0.008微克分子Pi/毫克蛋自/30分钟,在40、41、42、43℃时分别为0.141±0.019、0.160±0.027、0.149±0.010、0.264±0.068微克分子Pi/毫克蛋白/30分钟。 结果说明,体温升高的大白鼠肝线粒体发生了氧化磷酸化解偶联,发生解偶联显著变化的动物体温是41～42℃。发生解偶联的原因可能是由于线粒体功能发生障碍或膜损伤所致。     

TFAR19促进小鼠肝线粒体膜通透性转运孔的开放

TFAR19基因 (TF 1cellapoptosisrelatedgene 19)是北京大学人类疾病基因中心从人白血病细胞株TF 1细胞中克隆到的凋亡相关新基因之一 (GenBank登记号AF0 1495 5 )。初步研究发现 ,该基因在细胞凋亡时高表达 ,并且表达产物具有抑制肿瘤细胞生长和促进凋亡作用。但是其确切的作用机制不明。线粒体膜完整性破坏所导致促凋亡因子 (如细胞色素c等因子 )的释放是细胞凋亡关键性的控制因素。线粒体膜通透性转运孔 (PTP) ,对线粒体膜完整性具有重要的调控作用。研究了重组人TFAR19蛋白在体外条件下 ,对线粒体PTP、跨膜电位 ,以及细胞色素c释放的影响。结果表明 ,TFAR19蛋白使分离的小鼠肝线粒体PTP开放、线粒体跨膜电位下降 ,以及细胞色素c释放。TFAR19对线粒体的上述作用是通过促进PTP开放起作用的。实验结果提示 ,TFAR19对线粒体凋亡信号有正反馈放大作用 ,并进一步揭示了TFAR19促进细胞凋亡的机制     

蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展

线粒体拥有约1000种蛋白质,其中98％以上系由细胞核编码,在细胞质核糖体上以前体形式合成,之后再运至线粒体,经跨膜运送并分选定位于各部分。现对定位于外膜、基质和内膜的蛋白质的运送途径的研究进展作一扼要介绍。脱血红素细胞色素c是细胞色素c的前体,它不含导肽,对其转运的研究概况也作了评述。     

线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤的相关性分析

为探讨线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤程度之间的相关性,按WHO标准收集34例不同活力的精液标本,采用蔗糖差速离心法或密度梯度离心法提取精子线粒体,通过铂氧电极-溶氧仪测定线粒体呼吸耗氧率并计算状态III呼吸、状态IV呼吸、呼吸控制率（RCR）、磷氧比（P／0）及氧化磷酸化效率（0PR）;应用精子染色质扩散（sperm chromatin dispersion,SCD）实验检测精子DNA损伤情况。结果表明：不同活力精子线粒体状态Ⅲ呼吸耗氧量之间具有显著差异俨〈0．01）;弱精子症组RcR和OPR与正常对照组比较,分别降低了17．03％（P〈0．05）和40．74％（P〈0。01）;精子DNA损伤程度与精子活力、状态III呼吸及OPR均呈极显著负相关（r值分别是-0．812、-0．788和-0．696）。以上结果提示：精子线粒体呼吸耗氧和氧化磷酸化功能与精子活力之间存在着密切的联系;精子DNA（包括mtDNA）损伤可能影响精子的正常功能。     

牵张作用对成骨样细胞MG63的线粒体跨膜电位的影响

目的:探讨在低渗透压形成的静牵张应力环境下线粒体跨膜电位与细胞增殖分化及凋亡的关系。方法:用成骨样细胞MG63细胞株进行体外培养、扩增,在对数生长期采用不同的低渗透压对细胞进行刺激,检测不同作用务件下线粒体跨膜电位(ΔΨm)、细胞增殖比例(S期百分比)以及凋亡指数。结果:240mOsm组ΔΨm呈上升趋势,4h达到峰值,6h逐渐下降,但仍高于对照组;163 mOsm组ΔΨm在6 h时明显降低。277和240 mOsm组S期百分比在6 h和8 h达到峰值(26.54±0.71,28.10±0.39:26.96±0.33,28.55±0.26)。三个实验组的凋亡峰均提前,且大于对照组,尤以163 mOsm组为最(54.87±0.78)。结论:成骨样细胞MG63ΔΨm的变化与时间和力学刺激强度有一定的依赖性,预示线粒体跨膜电位的变化与细胞增殖活性之间存在一定的关系。     

高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶、线粒体和花粉粒的保护作用

选用pGEX-6P-1表达载体,构建GSP与线粒体小分子热激蛋白的融合蛋白表达载体,使用谷胱苷肽Sepharose-4B亲合柱,纯化大肠杆菌中表达的融合蛋白,利用ProScission蛋白酶,将线粒体小分子热激蛋白从融合蛋白中切出,获得纯化的线粒体小分子热激蛋白,分析线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶体外热稳定性的影响,发现线粒体小分子热激蛋白可以减缓柠檬酸合成酶的热变性,并促进热变性的柠檬酸合成酶复性,说明高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶有保护功效,利用转基因方法,将线粒体小分子热激蛋白基因导入烟覃,地．aMV35S启动子的驱动下,导入烟草的线粒体小分子热激蛋白基因可在烟草细胞中组成性地表达,比较正常烟草线粒体和转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率,发现高温下转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白对线粒体具有保护作用,此外,。转基因烟草花粉粒的高温萌发率也高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白不但可以增加线粒体的耐热性,而且可以提高细胞的抗热能力。     

蛋白质跨线粒体膜的运送

线粒体约含１０００种左右蛋白质,其中９８％以上系由细胞核编码,在细胞质核酸体上以前体形式合成之后再运至线粒体并选分定位于各部分,现对定位于基持和内膜的蛋白质的运送途径研究的新进展作一扼要介绍,脱血红素细胞色素ｃ是细胞色素ｃ的前体,它既不含导肽,在线粒体外膜迄今也未发现共受体,对其转运的研究概况也作了评述。     

高效液相色谱法分离测定大鼠肝线粒体膜磷脂

建立了HPLC方法、运用梯度洗脱同时分离测定大鼠肝线粒体膜中的心磷脂 (C)、磷脂酰肌醇 (PI)磷脂酰乙醇胺 (PE)、磷脂酰胆硷 (PC)、鞘磷脂 (SM)。结果表明 ,方法的线性关系、精密度、重现性较好。     

植物甾醇生理功能的线粒体调控机制

植物甾醇是一类在植物中广泛存在的生物活性物质,在食品、医药、化妆品等领域具有广阔应用前景.植物甾醇作为胆固醇类似物可抑制胆固醇肠道吸收进而降低血液中胆固醇水平、降低心血管疾病风险;此外,植物甾醇还具有抑癌、抗炎退热、抗氧化和类激素等多种功能.从亚细胞及分子水平深入探究植物甾醇的生物作用机制有助于充分开发植物甾醇的应用价值.线粒体是细胞能量物质代谢最重要的场所,胆固醇代谢、癌细胞增殖与凋亡、氧化应激和炎症反应等都与线粒体功能密切相关.近年来研究提示植物甾醇可在多种模型中调控线粒体功能,这可能是植物甾醇发挥各种生物学功能的重要潜在机制.本文将首先整理归纳植物甾醇生物学功能,并在此基础上详细讨论其线粒体相关调控机制,以期为领域内基础研究者提供前沿思路和进展报告,并为植物甾醇的应用提供参考依据.     

He—Ne激光照射离体鼠巨噬细胞对线粒体跨膜电势的影响

目的：研究Ｈｅ－Ｎｅ激光照射鼠巨噬细胞对线粒体跨膜电势的影响,及其与激光剂量的关系。方法：用亲脂性阳离子荧光染料Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ１２３对鼠巨噬细胞线粒体作荧光标记,以不同的激光剂量照射,采用图像分析系统（ＩＡＳ）和荧光显微镜观察线粒体跨膜电势荧光强度的变化。结果：低功率Ｈｅ－Ｎｅ激光照射５,１０,１５ｍｉｎ,激光剂量分别为０．６４９,１．３８８和２．０８２Ｊ／ｃｍ＾２,巨噬细胞线粒体跨膜电势荧光     

线粒体膜完整性对细胞命运的调控

线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素,其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换,三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而,这些信号通路之间存在交叉关联,使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂,导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用,接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制,然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制,最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制,有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。     

川芎Ⅲ号碱对鼠肝线粒体氧化磷酸化作用的研究

 川芎Ⅲ号碱是中药川芎中的一种生物碱。本文实验观察到:川芎Ⅲ号碱有降低鼠肝线粒体氧耗量,氧化磷酸化解偶联和减少ATP的生成作用。并发现:该化合物在低浓度(<10μmol/L)可阻断NAD~+链的电子传递,其作用点在NADH脱氢酶系统鱼籐酮敏感部位。此外,该化合物通过激活线粒体ATP酶水解活性,加速ATP的分解。作者对上述结果进行了简要的讨论。     

高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶、线粒体和花粉粒的保护作用

选用pGEX-6P-1表达载体,构建GST与线粒体小分子热激蛋白的融合蛋白表达载体,使用谷胱苷肽Sepharose-4B亲合柱,纯化大肠杆菌中表达的融合蛋白,利用ProScission蛋白酶,将线粒体小分子热激蛋白从融合蛋白中切出,获得纯化的线粒体小分子热激蛋白.分析线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶体外热稳定性的影响,发现线粒体小分子热激蛋白可以减缓柠檬酸合成酶的热变性,并促进热变性的柠檬酸合成酶复性,说明高温下线粒体小分子热激蛋白对柠檬酸合成酶有保护功效.利用转基因方法,将线粒体小分子热激蛋白基因导入烟草,在CaMV35S启动子的驱动下,导入烟草的线粒体小分子热激蛋白基因可在烟草细胞中组成性地表达,比较正常烟草线粒体和转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率,发现高温下转基因烟草线粒体的氧化磷酸化效率高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白对线粒体具有保护作用.此外,转基因烟草花粉粒的高温萌发率也高于对照,说明线粒体小分子热激蛋白不但可以增加线粒体的耐热性,而且可以提高细胞的抗热能力.