肥胖所致心肌重构及相关线粒体稳态失衡机制研究进展

肥胖是心血管疾病的重要危险因素,可导致心肌重构等多种心血管疾病。肥胖可影响血流动力学、破坏自主神经平衡、诱导脂肪组织功能障碍和线粒体稳态失衡,从而损伤心肌功能。代谢稳态所需的关键生物化学反应主要发生在线粒体中,线粒体稳态是决定细胞活力的关键因素之一。线粒体稳态的平衡由线粒体分裂和融合、线粒体嵴重构、线粒体生物合成、线粒体自噬、线粒体氧化应激等动态过程调节。线粒体分裂和融合以及线粒体嵴形态不断变化以维持线粒体结构的完整性,且线粒体通过生物合成和自噬降解以维持"健康"的线粒体状态,而活性氧簇可作为信号分子调控细胞内信号转导。肥胖时的脂质过度沉积及脂质合成与分解不平衡诱发线粒体结构和功能的稳态失衡,激活细胞凋亡级联反应并导致心肌重塑。本文就肥胖所致心肌重构的可能机制以及线粒体稳态失衡在其中的重要作用作一简要综述,以期为临床上肥胖所致心血管疾病的防治提供重要策略和潜在靶点。     

线粒体移植治疗心血管疾病研究进展

心血管疾病的发病率和死亡率逐年升高,且在世界范围内的疾病负担中占据首位。线粒体功能异常可引起细胞到组织的病变,多种心血管疾病被证实与线粒体功能障碍有关。线粒体移植(mitochondria transplantation, MTP)是一种新兴的治疗手段,用于治疗因线粒体功能障碍引起的组织损伤。经过十多年从基础实验到临床试验的发展,MTP在心血管疾病中的治疗作用逐渐被证实,并且备受关注。该文就MTP的研究基础及其在心血管疾病中的研究进展进行综述。     

代谢相关心脏病潜在的防治靶点:线粒体

线粒体功能异常及其机制是代谢相关心血管疾病的研究热点。胰岛素抵抗长期以来被认为与心血管疾病密切相关,但线粒体功能与胰岛素抵抗之间的因果关系尚不明确。多方面证据表明通过改善胰岛素敏感性不仅可维持糖尿病患者糖稳态,还可改善线粒体功能,后者又反过来影响心血管胰岛素敏感性。因此有学者认为"线粒体治疗"(mitotherapy)有望成为心血管疾病潜在的治疗策略。本文主要综述线粒体功能与胰岛素信号的交互作用及其对心脏功能的影响。     

线粒体动力学调控机制及其在肾脏病理生理学中的作用

线粒体是一种动态变化的细胞器,它通过不断的融合、分裂来维持线粒体的形态、数量和功能稳定,这一过程称为线粒体动力学,是线粒体质量控制的重要机制。线粒体的过度融合与分裂都会导致线粒体动力学的稳态失衡,引起线粒体功能障碍,导致细胞损伤甚至死亡。肾脏的生理活动主要由线粒体供能,线粒体动力学稳态失衡影响着线粒体功能,与急性肾损伤、糖尿病肾病等肾脏疾病密切相关。本文对线粒体动力学的调节、线粒体动力学稳态失衡如何导致线粒体损伤以及线粒体损伤对肾脏病理生理学的影响进行综述,以加深对肾脏疾病中线粒体作用的理解与认识。     

线粒体靶向钙离子探针在心血管疾病中的应用

心血管疾病已成为引起人类死亡的主要原因,线粒体在心肌细胞和心血管疾病中起重要作用。线粒体是维持细胞能量代谢的重要细胞器,线粒体钙稳态失衡介导的线粒体损伤和功能障碍是众多疾病共同的病理生理机制。作为线粒体功能研究中的重要一环,线粒体靶向Ca²⁺探针可特异性指示线粒体Ca²⁺水平变化,对深化疾病状态下线粒体钙稳态失衡机制的研究具有重要意义。本文拟在不同心血管疾病中,对线粒体靶向Ca²⁺探针的应用进行小结。     

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。     

线粒体在运动保护心肌免受缺血再灌注损伤中的作用

线粒体是参与心肌缺血再灌注(myocardial ischemia and reperfusion,MI/R)损伤的关键细胞器,线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)爆发、Ca²⁺失调、线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)开放、线粒体肿胀、促凋亡蛋白释放等都会导致线粒体功能障碍,心肌功能受损。运动是预防MI/R损伤的有效干预手段,其保护作用可能通过线粒体来实现。运动保护MI/R损伤的线粒体机制由多种因素决定,如线粒体能量学、K_ATP通道、mPTP、线粒体跨膜电位(ΔΨ_m)、线粒体蛋白、线粒体脂质、线粒体质量控制、远程调控因子等。本文综述了MI/R产生的线粒体机制,运动对MI/R的保护作用以及线粒体在其中的作用,以期为MI/R损伤的线粒体治疗策略提供参考。     

MCU及MICU1在心血管疾病中的研究进展

钙离子(Ca~(2+))进入线粒体基质对细胞凋亡途径、生理功能以及胞浆内Ca~(2+)信号的调控起重要作用。在心肌细胞损伤中,线粒体Ca~(2+)转运是参与能量代谢、钙超载以及氧化磷酸化的关键环节。而线粒体钙单向转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)和调节蛋白如线粒体钙摄取蛋白1(mitochondrial calcium uptake 1,MICU1),作为调控线粒体Ca~(2+)摄取的重要组成部分与心血管疾病密切相关。文章归纳总结了MCU及MICU1的结构和特点,并简要介绍了其在心血管疾病中的作用。     

阿尔茨海默症中的线粒体自噬

线粒体自噬是细胞进化过程中产生的一种通过自噬选择性清除受损线粒体的机制,及时清除损伤的线粒体对维持细胞正常生理功能具有重要作用。在阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)患者的神经元中,当淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)和微管相关蛋白(microtubule associated protein,Tau)在线粒体中积累时,轻微损伤的线粒体通过分裂融合过程,保证部分子代线粒体内部环境的稳定,而严重损伤的子代线粒体则通过被自噬体包被,进行选择性线粒体自噬过程予以清除。当此系统功能受阻时,神经元中出现显著的线粒体运输、动力学异常等功能障碍,导致AD病理改变加重。因此,线粒体自噬在AD中扮演着重要角色。越来越多的证据提示,对线粒体自噬的调控可能为AD的治疗提供一种新方法。     

线粒体动力学与胶质瘤发生发展

线粒体是一种具有双层膜结构、半自主的细胞器,也是一种动态细胞器,可以通过不断的融合与分裂改变线粒体的形态和数量。线粒体的融合与分裂也就使线粒体动力学逐渐成为研究热点,其在肿瘤形成过程中发挥重要作用。胶质瘤是临床常见的中枢神经系统恶性肿瘤,目前尚无有效的治疗措施,而研究发现线粒体动力学异常在胶质瘤发生发展中起重要作用。所以本文将就线粒体动力学、线粒体动力学的调控及其与胶质瘤发生发展的关系做一综述。     

PM_(2.5)对线粒体损伤作用机制的研究进展

线粒体是生命体能量和ROS的主要来源,对细胞的存活与死亡具有十分重要的调控作用,且是容易受到外界刺激的重要靶标。PM_(2.5)对线粒体的毒性损伤机制可能与线粒体通透性转换孔开放、线粒体动力学异常等机制相关,在环境医学领域得到广泛研究。因此,希望通过对线粒体的结构与特点以及PM_(2.5)诱导线粒体损伤的机制进行综述,为进一步研究PM_(2.5)的毒性作用机制提供科学依据。     

线粒体介导的能量代谢对中枢神经损伤修复的作用研究进展

线粒体介导的能量代谢与中枢神经损伤修复关系密切。中枢神经损伤会导致线粒体损伤、线粒体运输变弱、局部线粒体去极化以及ATP损失,引起轴突局部能量缺乏。因此,健康线粒体数量的保证及其运输和定位的有效调节对于满足中枢神经损伤修复所需要的能量至关重要。该文综述了中枢神经损伤后,神经细胞的能量需求及线粒体动态变化,分析了线粒体功能与中枢神经损伤修复的关系,并归纳了线粒体相关的促进神经系统损伤修复策略的相关研究进展,旨在通过该综述为临床上促进中枢神经损伤修复提供新的思路。     

硝化应激与心血管疾病的研究进展

硝化应激可引起蛋白质发生硝基化修饰,对细胞产生毒性作用,导致细胞损伤及凋亡。另外,硝化应激在线粒体损伤以及炎症因子产生等病理生理过程中发挥重要作用。硝化应激在动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、高血压、心力衰竭及糖尿病心肌病等心血管疾病的发生发展中起着关键作用。本文介绍了硝化应激的生物特性及其引起细胞损伤的作用机制,进而分析硝化应激在多种心血管疾病发生发展中的作用,以期为心血管疾病的防治提供新的思路和方法。     

线粒体功能障碍与慢性肝病

线粒体不仅作为细胞能量的代谢中心,而且在参与物质代谢中发挥重要作用。线粒体含有多种限速酶用于嘧啶和血红素合成、氧化磷酸化、自由基生成和解毒、胆固醇和神经递质代谢,以及凋亡程序的执行。线粒体功能障碍主要表现在线粒体形态结构的改变、ATP合成减少、活性氧物种的过度产生、动力学失衡和mtDNA损伤。因功能受损参与多种疾病,包括神经系统疾病、心血管系统疾病、肝脏疾病、肾脏疾病、糖尿病以及DNA损伤反应相关的癌症的发生与发展。本文就近年来关于线粒体功能障碍与慢性肝病关系的研究作一综述,旨在为靶向线粒体治疗肝脏相关疾病提供研究思路。     

线粒体移植在治疗线粒体缺陷疾病中的研究进展

线粒体是真核细胞中重要的细胞器,是高等生命体赖以生存的能量来源.线粒体异常可引起细胞甚至器官发生病变,越来越多的疾病被证实与线粒体功能障碍有关.线粒体移植是从患者正常组织分离线粒体然后注入线粒体损伤或缺失的部位,使损伤细胞得到救治、器官功能得以恢复的全新干预技术.线粒体移植作为一种新兴治疗方案在一些疾病干预的基础研究中崭露头角,尤其是在保护心脏缺血再灌注损伤领域已经发展到临床试验阶段.本文从线粒体起源出发,总结了仍处于实验阶段的几种线粒体移植方法,概述了线粒体移植在脑缺血引起神经元损伤保护领域、心肌缺血再灌注损伤保护领域和肿瘤治疗领域的研究进展,从分子层面探讨了线粒体损伤及线粒体移植修复的机理,并提出研发患者专属的"线粒体移植治疗生物制剂"的设想,旨在为线粒体缺陷有关疾病的治疗研究提供新的视角.     

用人胞质体对线粒体疾病进行基因治疗

用人胞质体对线粒体疾病进行基因治疗关键词胞质体线粒体ＤＮＡ基因治疗１．引言线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）的突变能引起罕见的线粒体脑性肌病和常见的心血管疾病、糖尿病等退行性疾病。由于线粒体疾病的根本原因为ｍｔＤＮＡ的突变及其蓄积,因此,治疗线粒体疾病的根本...     

线粒体相关的细胞信号分子与心血管疾病

线粒体上与心血管疾病相关的位点突变(mtDNA突变)是心血管疾病发病的分子机制之一。线粒体的代谢与线粒体活性氧簇(mROS)、钙离子、一氧化氮、激素等信号分子相关。这些信号分子的变化,如mROS增加、ATP减少等,影响线粒体及细胞功能,进而引发相关生物应激反应,最终导致心血管相关疾病。现讨论线粒体相关的信号分子参与转录、细胞凋亡与自噬、血管紧张和炎症等活动的过程,并详细介绍线粒体相关的信号分子与心血管疾病(着重介绍高血压和冠心病)之间的关系。     

阿尔茨海默病中Tau蛋白与线粒体损伤

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种神经退行性疾病,过度磷酸化tau异常聚集形成的神经纤维缠结是其主要病理特征之一。线粒体损伤在AD发病机制中发挥重要作用,是AD的早期病理事件,而其又与tau蛋白密切相关。文中总结了AD中病理性tau蛋白对线粒体动力学、形态、自噬、功能等方面造成的损伤,并展望了从保护线粒体损伤角度研发防治AD药物的可行性。     

SIRT3通过线粒体途径调控年龄相关疾病——从发病机制到治疗

细胞中损伤线粒体出现堆积现象是年龄相关疾病的特征之一。当细胞受到氧化应激时,作为一种NAD+依赖性的去乙酰基酶—SIRT3可以通过调节线粒体功能与代谢来对抗外界刺激。SIRT3作用于线粒体的机制较复杂,包括了能量的产生、抗氧化、线粒体动力学变化、维持膜电位以及线粒体自噬等。作为研究热点,SIRT3正被学者们从各个方面进行探索。然而,目前现有关于SIRT3与年龄相关疾病的系统性总结。因此,该文将从发病机制到治疗对SIRT3和年龄相关疾病作一综述。     

线粒体动力学在糖尿病心肌病中的作用及调节机制

心血管并发症是糖尿病患者死亡的首要原因。其中,糖尿病心肌病是排除了高血压、冠心病所致的心肌损伤后的一类特异性心肌病,其特征在于心肌细胞的代谢异常和心脏功能的逐渐衰退,临床表现为早期心肌舒张功能受损,晚期心肌收缩功能受损,最终发展为心力衰竭。线粒体是心肌细胞内提供能量的主要细胞器,线粒体动力学是指线粒体进行融合和分裂的动态过程,是线粒体质量控制的重要途径,线粒体动力学在维持线粒体稳态与心脏功能中起着至关重要的作用。调节线粒体分裂的蛋白主要是Drp1及其受体Fis1、MFF、MiD49和MiD51,执行线粒体外膜融合的蛋白为Mfn1/2,内膜融合蛋白为Opa1。本文综述了近期在糖尿病心肌病线粒体动力学方面的系列研究成果：1型与2型糖尿病心肌病的线粒体动力学失衡均表现为分裂增加与融合受阻,前者的分子机制主要是Drp1上调与Opa1下调,后者的分子机制主要为Drp1上调与Mfn1/2下调,线粒体分裂增加和融合受阻可导致线粒体功能障碍,促进糖尿病心肌病的发生、发展。中药单体安石榴苷、丹皮酚和内源性物质褪黑素等活性成分可通过抑制线粒体分裂或促进线粒体融合,改善线粒体功能,减轻糖尿病心肌病症状。本文...