线粒体动力相关蛋白Drp1与心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

线粒体动力相关蛋白(dynamin-related protein 1,Drp1)是介导线粒体分裂的主要蛋白,Drp1表达增加,线粒体分裂增加,网状结构破坏,反之则有助线粒体融合,促进损伤线粒体修复。心肌缺血再灌注损伤与活性氧(ROS)的大量产生,线粒体通透性转换孔(MPTP)的开放及细胞凋亡等密切相关。近年来大量研究发现Drp1介导的线粒体分裂参与心肌缺血再灌注损伤,本文就Drp1参与心肌缺血再灌注损伤的相关机制作一简要综述。     

Drp1的调控对PINK1突变转基因果蝇的保护作用

帕金森病（PD）是以黑质致密部多巴胺神经元选择性减少和胞浆内路易小体的形成为特征的神经退行性疾病。研究发现,PTEN诱导激酶1(PINK1)基因突变导致家族性早发型帕金森病的发生。在转基因果蝇中,PINK1功能丢失导致间接飞行肌缺陷,线粒体结构、功能障碍,多巴胺神经元丢失。本研究在PINK1突变PD转基因果蝇中,进行发动蛋白相关蛋白1（Drp1）过表达和敲低,探索Drp1对PD转基因果蝇的保护作用及其可能机制。本研究选用MHC-Gal4/UAS系统的PD转基因果蝇模型,特异性启动PINK1B9基因于果蝇肌肉组织中表达;运用Drp1基因过表达和RNA干扰干预PINK1B9转基因果蝇,研究其对PD转基因果蝇的作用。结果显示,不论过表达Drp1还是Drp1敲低均可挽救PINK1突变转基因果蝇,降低翅膀异常率,改善飞行能力,恢复间接飞行肌排列,调节线粒体形态,提高ATP生成量,上调NDUFS3蛋白表达水平。本文结果提示,Drp1的调控挽救PINK1突变转基因果蝇与线粒体呼吸链有关。     

线粒体氧应激损伤的防御体系

线粒体在细胞代谢和能量过程扮演着重要的角色 ,由于线粒体内膜的高选择透过性 ,线粒体较独立于外界环境 ,线粒体只有在能量吸收和转换过程中 ,受到外界环境的影响 ,产生线粒体氧应激损伤。电子由ＮＡＤＨ或ＦＡＤＨ2 通过电子传递体传递给分子氧的呼吸作用 ,也是作为呼吸副产品的活性氧(ＲＯＳ)和自由基的产生过程 ,分子氧一方面是电子传递链上电子和质子氢的末端受体 ,另一方面分子氧能启动氧化过程 ,质子氧接受一个泄漏的电子 ,变成超氧阴离子 (Ｏ·-2 ) ,Ｏ·-2是体内活性氧的主要来源 ,活性氧的不断积累能导致线粒体结构和功能的广泛损…     

复方中药制剂在寒冷诱导机体损伤中作用及其机制

目的:研究寒冷所诱导的机体损伤作用,明确寒冷引发机体损伤的部分机制以及预防性药物对机体处于寒冷环境中的保护作用。方法:通过低温试验、ATP检测、电镜观察等确定寒冷对机体造成的损伤;通过总抗氧化能力、CAT含量、谷胱甘肽过氧化物酶含量、SOD水平、MDA水平等的检测确定氧化应激在寒冷暴露对机体损伤中的作用及机制;并确证复方中药制剂在寒冷损伤氧化应激状态下对机体的保护作用。结果:1.急性-15±1℃寒冷环境暴露可引起机体内肝脏组织能量代谢障碍,ATP生成减少,肝细胞线粒体损伤,溶酶体增多等机体损伤的现象;2.寒冷应激可导致机体的总抗氧化能力、CAT显著减少,而氧化应激终产物之一的丙二醛(malondialdehyde,MDA)显著增多(说明肝脏组织出现明显的氧化应激过程),并且出现抗氧化能力下降。3.预先给予药物干预后,机体抗氧化能力显著增加。结论:1.寒冷可以诱导机体肝脏明显损伤。2.氧化应激是寒冷诱导机体损伤的关键机制之一。3.复方中药制剂可以增加机体在寒冷应激条件下的抗氧化能力,从而产生保护作用。     

NGFI-B在应激损伤心肌细胞中的亚细胞定位及其生物学效应

目的:观察应激条件下心肌细胞中神经生长诱导蛋白质-B(NGFI-B)的表达和亚细胞定位的变化,为揭示应激机体心肌损伤的病理学机理提供科学依据.方法:建立心肌细胞应激损伤的离体细胞模型;采用Western blot 方法和细胞免疫荧光法观察NGFI-B在应激心肌细胞中的亚细胞定位;采用流式细胞术观察离体心肌细胞的凋亡率;...     

冷应激致雏鸡肺脏DNA的氧化损伤作用

目的：探讨冷应激对雏鸡肺脏DNA氧化损伤的影响。方法：以健康15日龄雏鸡为试验对象,进行冷应激（12±1℃）处理。检测了肺脏MDA含量以及SOD和GSH-Px活性,并应用KCl-SDS沉淀法和荧光检测法检测肺细胞DNA-蛋白质交联（DPC）系数和DNA-DNA交联（DDC）系数。结果：冷应激时,肺脏MDA含量随应激时间的延长逐渐升高,SOD、GSH-Px活性随应激时间的延长呈现上升趋势,肺细胞DPC和DDC含量也均随应激时间的延长呈升高趋势。结论：揭示冷应激可使肺组织氧化-抗氧化平衡破坏,引起肺组织细胞DNA的氧化损伤。     

黄芪甲苷对高剂量S-氯胺酮诱导PC12细胞损伤的保护作用

以高剂量S-氯胺酮(S-ketamine, SK)诱导PC12细胞构建体外神经损伤模型,探究黄芪甲苷(astragaloside IV,ASⅣ)对高剂量SK诱导PC12细胞损伤的保护作用及其机制。采用CCK-8法测定细胞活力,并以此确定SK的最佳造模浓度和ASⅣ的最佳治疗浓度;流式细胞术测定细胞凋亡率;DCFH-DA荧光探针法检测细胞内活性氧(ROS)的含量;qPCR法检测目的基因的表达;Western blot技术检测目的蛋白的表达。结果显示,SK的最佳造模浓度为450μg/mL,ASⅣ的最佳治疗浓度为25μmol/L;与对照组相比,SK组细胞凋亡率、ROS含量、Caspase-9和Cytochrome C mRNA表达水平均显著升高(P<0.05),Bax、Pro-Caspase-9、Cleaved-Caspase-9和Cytochrome C蛋白表达量同样显著上升(P<0.05),而Bcl-2/Bax mRNA表达水平比值、Bcl-2蛋白表达量显著下降(P<0.05);ASⅣ治疗后,明显逆转了高剂量SK诱导引起的各项指标变化(P<0.05)。这说明黄芪甲苷...     

热应激心肌细胞损伤的线粒体机制探讨

目的：观察热应激对大鼠凡肌细胞线粒体氧化磷酸化和钙代谢功能的影响、研究线粒体膜渗透性转移（ＰＴ）的变化及其病理学意义、探索热应激心肌细胞损伤发生机制。方法：用Ｋｌａｒｋ氧电极极谱法测定线粒体呼吸功能,用生物发光法主肌ＡＴＰ含量及线粒体Ｃａ＾２＋。ＡＴＰ酶活性;用电感耦合等离子－原子发射光谱仪测定线粒体内Ｃａ＾２＋含量,用分光光度法测定线粒体膜ＰＴ。结果：热应激大鼠心肌细胞线粒体的呼吸控制率（ＲＣＰ     

Nrf2对缺氧/复氧诱导的SH-SY5Y细胞线粒体分裂的影响

目的:通过体外模拟脑缺血再灌注损伤的细胞模型,探究核转录相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)与线粒体分裂是否存在调控关系。方法:通过三气培养箱和无糖培养基模拟氧糖剥夺/复氧(Oxygen and glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)的条件,将OGD4 h、6h、8h和10h与R0h、6h、12h、18h、24h多个时间点组合,通过CCK8试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK8)检测细胞的存活率,最终以细胞凋亡明显但仍有半数存活的OGD4 h/恢复R18 h为条件建立细胞OGD/R模型;用Nrf2激动剂叔丁基对苯二酚(Tert-butylhydroquinone,t BHQ)和抑制剂鸦胆子苦醇(Brusatol,Bru)对细胞进行干预处理;蛋白免疫印迹(Western blot,WB)法检测Nrf2、动力相关蛋白1(Dynamin-related protein 1,Drp1)的表达量;制备细胞沉淀的切片,通过电镜观察细胞内线粒体的形态。结果:OGD/R+t BHQ组Nrf2蛋白的表达明显高于OGD/R组,且OGD/R+t BHQ组Drp1蛋白的表达则低于OGD/R组(P0.05),而OGD/R+Bru组Nrf2蛋白的表达低于OGD/R组,且OGD/R+Bru组Drp1蛋白的表达高于OGD/R组(P0.05);电镜观察结果显示OGD/R+t BHQ组线粒体分裂的程度和比例较OGD/R组有所减少,而在OGD/R+Bru组有增多(P0.05)。结论:Nrf2对线粒体分裂有负向调控作用,可能机制是经由Drp1蛋白发挥作用。     

应激活化的蛋白激酶在神经酰胺介导细胞凋亡中的作用

第二信使神经酰胺激活ＳＡＰ／ＪＮＫ,活化的ＳＡＰＫ／ＪＮＫ导致ＡＰ－１转录因子磷酸化,ＡＰ－１刺激自身表达,增强自身活性,介导细胞凋亡,神经酰胺及其代谢产物鞘氨醇和鞘氨醇－１磷酸酯分别激活ＪＮＫ－ｐ３８路径和ＥＲＫ路径,调节细胞增殖,分化或凋亡。     

蒽醌类中药导致结肠黑变病的机制研究

目的：探讨蒽醌类中药导致结肠黑变病的机制。方法：清洁级健康豚鼠60只,随机分为5组,分别为大黄高剂量组（DG组）、大黄低剂量组（DD组）、麦冬高剂量组（MG组）、麦冬低剂量组（MD组）和生理盐水对照组（SY组）。HE染色及透射电镜检测结肠黑变病的病理改变,免疫组织化学S-P法检测各剂量组中Bcl-2和Bax在豚鼠结肠组织中的表达：TUNEL法检测结肠粘膜上皮细胞凋亡。结果：HE染色除SY组外,其余各组均可见中性粒细胞浸润及不同程度的粘膜上皮细胞脱落等炎性改变,电镜可见DD组及MD组炎性改变明显,MG组可见散在脂褐素,DG组凋亡细胞与坏死细胞并见。MD组Bcl-2表达显著高于SY组（P〈0.01）;DG组Bax表达率明显高于SY组、DD组和MG组（P〈0.01）;Bax表达在MG组高于SY组（P〈0.01）;DG组凋亡指数显著高于DD组、MD组、MG组和SY组（P〈0.01）;DD组和MG组凋亡指数均明显高于SY组（P〈0.01）;MD与SY组、MG与DD组之间相比较,凋亡指数均无明显差异（P〉0.05）。结论：蒽醌类中药导致结肠黑变病的原因可能与蒽醌的含量以及蒽醌导致结肠上皮细胞凋亡有关。     

松果菊苷对多柔比星心脏毒性保护作用及机制研究

目的:观察松果菊苷(ECH)能否减轻多柔比星(DOX)心脏毒性并初步阐明其作用机制。方法:通过单次腹腔注射大剂量多柔比星(15 mg/kg)建立急性心脏毒性小鼠模型,DOX处理后每日通过腹腔注射ECH(50 mg/kg/day)。实验分组如下:正常组(Control组);单纯松果菊苷处理组(ECH组);多柔比星处理组(DOX组);多柔比星+松果菊苷处理组(DOX+ECH组)。给药5天后检测左心室功能、心肌组织病理改变、氧化应激和心肌凋亡情况。结果:与Control组相比,DOX组小鼠心脏收缩和舒张功能明显减弱,心肌细胞出现空泡变性,心肌MDA含量、凋亡率以及促凋亡蛋白Bax和cleaved Caspase-3表达明显增加,而抑制凋亡蛋白Bcl-2表达量、SOD与GSH-Px活性明显下降。与DOX组相比,松果菊苷能明显改善心脏功能,缓解心肌空泡变性,降低MDA含量、凋亡率以及Bax和cleaved Caspase-3表达量,而提高Bcl-2表达量、SOD与GSH-Px活性(均P 0.05)。结论:松果菊苷可以通过抑制心肌组织氧化应激损伤和凋亡缓解多柔比星诱导的急性心脏毒性。     

内质网应激预处理对人正常肝细胞缺氧再复氧损伤的保护作用

目的:研究内质网应激预处理对人肝细胞缺氧复氧损伤的保护作用。方法:将培养的人肝细胞分为4组:正常对照(C)组、细胞缺氧复氧损伤(H/R)组、内质网应激(ER)组、内质网应激预处理(ERP+H/R)组。收集各组细胞,以流式细胞仪检测细胞凋亡,Western-bloting及RT-PCR检测内质网应激特异蛋白GRP78表达水平,并通过透射电镜观察各组细胞超微结构改变。结果:ERP+H/R组细胞凋亡率明显低于H/R组(P<0.05),ER及ERP+H/R组GRP78蛋白表达明显高于H/R组(P<0.05)。结论:内质网应激预处理对肝细胞缺氧复氧损伤具有明显的保护作用,内质网应激特异性蛋白GRP78可能在肝细胞缺氧复氧损伤中作为一种关键性的保护蛋白出现。     

钙对低温胁迫的烟草幼苗某些酶活性的影响

用CaCl2 浸种处理烟草种子 ,研究了钙对烟草幼苗某些酶活性的影响。结果表明 :CaCl2 浸种能够提高烟草幼苗结合态钙和膜保护酶活性 ,降低膜透性和MDA(丙二醛 )含量。在低温胁迫条件下 ,Ca2 浸种处理的烟草幼苗SOD、CAT和POD等保护酶活性下降程度较未经处理的轻 ,细胞相对电导率低。恢复生长后 ,幼苗膜透性和保护酶活性恢复较快。CaM(钙调素 )特异性抑制剂CPZ(氯丙嗪 )能部分抑制Ca2 提高SOD、CAT和POD活性的作用     

氧化氮对抗脑缺血再灌注所致脑细胞凋亡的机制探讨

目的探讨一氧化氮（nitric oxide,NO）对局灶性脑缺血再灌注所致神经细胞损伤的影响及影响机制。方法将SD大鼠随机分为假手术组（N组）、脑缺血再灌注组（MCAO组）、脑缺血再灌注加侧脑室微量注射20mmol／L的L-Arg5肚组（L-Arg组）及脑缺血再灌注加侧脑室微量注射20mmol／L的L-NAME5 μl组（L-NAME组）,作脑缺血30min,再灌注12h、24h和2d,冰冻切片,相邻切片分别作焦油紫染色、NOS免疫组化、NOSmRNA原位杂交、TUNEL法原位检测凋亡细胞。结果N组NOS的活性弱阳性表达;MCAO组术后24hNOS的表达明显增强,与各组比较,P〈0．05;L-Arg组术后12h小血管内皮细胞出现NOS的阳性高表达,术后24h神经细胞NOS的阳性表达最高,与各组比较,P〈0．05;L-NAME组各时间点NOS活性的表达为阴性或可疑阳性,与各组比较P〈0．05,NOS的活性明显受到抑制。凋亡细胞的计数结果为N组26．3±4、2个,MCAO组62±4．2个,L-Arg组40、6±2．7个,L-NAME组78．3±3．3个,P〈0．05。结论适量NO可有效降低细胞凋亡的发生,减轻脑缺血再灌注所致的神经细胞的损伤。     

Protective Effect of Carnosine During Nitrosative Stress in Astroglial Cell Cultures

Formation of nitric oxide by astrocytes has been suggested to contribute, via impairment of mitochondrial function, to the neurodegenerative process. Mitochondria under oxidative stress are thought to play a key role in various neurodegenerative disorders; therefore protection by antioxidants against oxidative stress to mitochondria may prove to be beneficial in delaying the onset or progression of these diseases. Carnosine has been recently proposed to act as antioxidant in vivo. In the present study, we demonstrate its neuroprotective effect in astrocytes exposed to LPS- and INFγ-induced nitrosative stress. Carnosine protected against nitric oxide-induced impairment of mitochondrial function. This effect was associated with decreased formation of oxidatively modified proteins and with decreased up-regulation oxidative stress-responsive genes, such as Hsp32, Hsp70 and mt-SOD. Our results sustain the possibility that carnosine might have anti-ageing effects to brain cells under pathophysiological conditions leading to degenerative damage, such as aging and neurodegenerative disorders.     

The Protective Effect of Selenium on Bovine Mammary Epithelial Cell Injury Caused by Depression of Thioredoxin Reductase

To elucidate the effect of selenium (Se) on antioxidant function of mammary glands in dairy cows and the underlying mechanism, an experiment was conducted using a single-factor completely randomized design study. Bovine mammary epithelial cells (BMECs) were randomly divided into four groups: control, Se treatment, 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB) inhibition, and Se prevention. Treatment of BMECs with Se was found to significantly reverse decreased cell proliferation and the expression of thioredoxin reductase (TrxR) after DNCB exposure. DNCB-induced activation of apoptosis signaling kinase-1 (ASK-1), which activates the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway, was reduced in BMECs treated with Se. Additionally, our results indicated that Se treatment resulted in lower intracellular accumulation of arachidonic acid (ARA) and 15-hydroperoxyeicosatetraenoic acid (15-HPETE) due to suppressed expression of cytosolic phospholipase A₂ (cPLA₂) regulated by p38MAPK and c-Jun N-terminal kinase (JNK) in DNCB-stimulated BMECs. Taken together, these findings suggest that Se treatment improved the antioxidant function of dairy cow mammary glands and protected cells from oxidative damage primarily by increasing the activity of TrxR, inhibiting the activation of the MAPK signaling pathway, and thus decreasing the content of ARA and its related metabolites.     

氧化应激研究进展及其在缺血性心肌病发病中的作用

缺血性心肌病(ischemic cardiomyopathy,ICM)是指由于长期心肌缺血导致心肌局限性或弥漫性纤维化,从而产生心脏收缩和(或)舒张功能受损,引起心脏扩大或僵硬、充血性心力衰竭、心律失常等一系列临床表现的临床综合症。大量研究表明,ICM的发病机制与氧化应激密切相关。研究和开发新的抗氧化药物,将为缺血性心肌病的防治提供新的方向和途径。