FUNDC1与运动诱导线粒体自噬

线粒体为细胞正常生命活动提供物质和能量,然而各种因素会导致线粒体损伤,衰老及功能紊乱。线粒体自噬是维持细胞稳态,及时清除细胞潜在危险因素的关键过程,FUNDC1是新近发现的一种线粒体自噬受体蛋白,在介导线粒体自噬方面有重要作用。运动是激活线粒体自噬的应激条件,其诱导骨骼肌线粒体自噬及FUNDC1在此过程中的作用机制正逐步明确。本文介绍FUNDC1的结构、功能和调节,分析FUNDC1与线粒体分裂、融合、自噬的关系,探讨运动诱导线粒体自噬过程中FUNDC1的调控机制,为进一步研究提供参考依据。     

大鼠心肌缺血再灌注损伤模型线粒体自噬变化的研究

目的:观察大鼠心肌缺血再灌注损伤模型不同时间点线粒体及线粒体自噬的变化。方法:成年雄性SD大鼠40只,随机分为假手术对照组(sham组):开胸不进行冠状动脉左前降支(Left anterior descending coronary artery,LAD)血流阻断;缺血再灌注组2h组(I/R 2 h组)、24 h组(I/R 24 h组)及48 h组(I/R 48 h组),以上3组均阻断LAD 30 min,分别于再灌注后2 h、24 h、48 h观察心肌ATP含量,线粒体膜电位水平变化,透射电镜下观察线粒体及线粒体自噬超微结构变化,western blot法测定线粒体自噬蛋白PINK1、Parkin、p62、LC3B及线粒体膜蛋白Tom20表达水平。结果:与对照组相比,线粒体膜电位水平及心肌组织ATP含量于再灌注2 h开始下降,24 h下降最显著,48 h有所改善,线粒体超微结构损伤再灌注24 h最为明显,48 h有所改善。PINK1、Parkin、p62蛋白表达于损伤后2 h增强,于再灌注后24 h升高最显著,持续至48 h,LC3BⅡ表达于损伤后24 h增强,同样持续至48 h。透射电镜下可见线粒体自噬体于再灌注后24 h明显增多,并持续至48 h。结论:大鼠心肌缺血再灌注损伤后,线粒体功能与形态损伤以损伤后24 h最为显著,至损伤后48 h后好转;线粒体自噬水平升高以损伤后24 h最为显著,且维持至损伤后48 h,提示两者之间可能存在关联。     

FUNDC1与运动诱导线粒体自噬北大核心CSCD

线粒体为细胞正常生命活动提供物质和能量,然而各种因素会导致线粒体损伤,衰老及功能紊乱。线粒体自噬是维持细胞稳态,及时清除细胞潜在危险因素的关键过程,FUNDC1是新近发现的一种线粒体自噬受体蛋白,在介导线粒体自噬方面有重要作用。运动是激活线粒体自噬的应激条件,其诱导骨骼肌线粒体自噬及FUNDC1在此过程中的作用机制正逐步明确。本文介绍FUNDC1的结构、功能和调节,分析FUNDC1与线粒体分裂、融合、自噬的关系,探讨运动诱导线粒体自噬过程中FUNDC1的调控机制,为进一步研究提供参考依据。     

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬

线粒体自噬（mitochondrial autophagy, or mitophagy）指的是细胞通过自吞噬作用,降解与清除受损线粒体或者多余线粒体,其对整个线粒体网络的功能完整性和细胞存活具有重要作用。线粒体自噬过程受多种途径调控,PINK1/Parkin通路是其中的一条,其异常与多种疾病的发生密切相关,如心血管疾病、肿瘤和帕金森病等。在去极化线粒体中,磷酸酶及张力蛋白同源物(PTEN)诱导的激酶1（PTEN-induced kinase 1,PINK1）作为受损线粒体的分子传感器,触发线粒体自噬的起始信号,并将Parkin募集至线粒体;Parkin作为线粒体自噬信号的“增强子”,通过对线粒体蛋白质进一步泛素化介导自噬信号的扩大;去泛素化酶和PTEN-long蛋白参与调控该过程,并对维持线粒体稳态具有重要作用。本文主要对PINK1与Parkin蛋白质的分子结构和其介导线粒体自噬发生的分子机制,以及参与调控该途径的关键蛋白质进行综述,为进一步研究以线粒体自噬缺陷为特征的疾病治疗提供理论基础。     

自噬与皮瓣缺血再灌注损伤

缺血再灌注损伤是术后皮瓣坏死的主要原因之一,针对缺血再灌注损伤进展的任何环节进行干预,均能有效减少损伤,提高皮瓣成活率。目前发现增加血管生成、减少细胞凋亡和氧化应激反应均能促进皮瓣成活。本文主要从自噬抑制剂3-MA逆转药物有益作用、TFEB的核转位诱导自噬、多区域穿支皮瓣自噬、自噬减轻缺血再灌注损伤、PI3K/Akt信号通路促进皮瓣成活5个方面对近年来皮瓣缺血再灌注中皮瓣自噬的实验研究及临床应用现状进行综述,旨在为皮瓣缺血再灌注损伤的防治提供理论依据和新的思路。     

Pink1/Parkin介导的线粒体自噬分子机制

线粒体自噬作为一种选择性清除受损线粒体的特异性自噬类型,是细胞内线粒体的质量控制体系,其活性受多种途径调控。近年来,关于线粒体自噬的调控及其对生理、病理方面的影响受到众多研究者的关注,并获得了显著的研究成果。研究表明,人PTEN诱导激酶1(PTEN induced putative kinase 1,Pink1)/Parkin通路调控线粒体动力学过程,并介导受损线粒体的自噬性清除。PINK1/PARK2基因缺失或突变是神经退行性疾病的重要发病机制之一,其功能异常也与多种肿瘤的发生有关。该综述主要介绍了Pink1/Parkin蛋白质的生化特性、介导线粒体自噬发生的分子机制及其对细胞生物学进程的影响。     

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。     

异氟醚经Pink1/Parkin信号通路激活线粒体自噬对小鼠心肌缺血再灌注的保护作用

目的 探究异氟醚（isoflurane, ISO）通过Pink1/Parkin信号通路对小鼠心肌缺血再灌注（ischemia-reperfusion,IR）损伤中线粒体自噬的影响。方法 本研究建立小鼠心肌IR模型,并将24只小鼠分为4组：假手术（Sham）组、假手术+异氟醚（Sham+ISO）组、缺血再灌注（IR）组、缺血再灌注+异氟醚（IR+ISO）组。通过HE染色评估心肌组织损伤,利用TUNEL染色观察心肌细胞凋亡,通过Western blot检测心肌细胞线粒体自噬相关蛋白（包括Pink1、parkin、Beclin、P62和LC3）的表达,并使用相关试剂盒测定心肌细胞线粒体内膜电位及ATP含量。结果 与Sham组相比,IR组的心肌细胞损伤更为严重,心肌组织损伤评分增加,细胞凋亡率升高。线粒体自噬相关蛋白表达紊乱,线粒体内膜电位和ATP含量显著下降。值得注意的是,在ISO处理的IR小鼠中,IR损伤导致的心肌组织损伤评分和心肌细胞凋亡率明显减轻;线粒体自噬相关蛋白的表达部分恢复,线粒体内膜电位和ATP含量的降低也得到了显著改善。结论 ISO可以通过Pink1/Parkin信号通路抑制...     

激活Notch1通过促进自噬改善高温高湿条件下心肌缺血/再灌注损伤

目的:明确Notch1通路在高温高湿条件下小鼠心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤中的作用及其潜在机制。方法:将成年C57小鼠随机分为(1)假手术组;(2)I/R组;(3)高温高湿组;(4)高温高湿+I/R组;(5)高温高湿+Jagged1(Notch1激动剂)+I/R组;(6)高温高湿+溶剂+I/R组。采用超声心动图检测心功能,伊文氏蓝/2,3,5-三苯基氯化四氮唑双染法检测心肌梗死面积,Western blot检测Notch1细胞内段(Notch1 intracellular domain,Notch1 ICD)、Hairy和分裂增强子(Hairy and enhancer of split,Hes1)、微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein1 light chain 3,LC3)、Beclin1和p62的蛋白表达水平。结果:与假手术组对比,I/R组心功能下降,心肌梗死面积增加,Notch1 ICD、Hes1、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1(p62相应降低)表达升高,而高温高湿组心功能下降,心肌梗死面积增加,Notch1 ICD、Hes1、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1(p62相应升高)表达降低;和I/R组或高温高湿组对比,高温高湿+I/R组心功能进一步下降,心肌梗死面积进一步增加,Notch1 ICD、Hes1、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1(p62进一步升高)表达进一步降低;和高温高湿+I/R组对比,加入Notch1激动剂Jagged1后,心功能提高,心肌梗死面积缩小,Notch1 ICD、Hes1、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1(p62相应降低)表达升高。结论:激活Notch1通路可能通过促进自噬从而缓解高温高湿所致的心肌缺血/再灌注损伤。     

热休克蛋白A5介导的自噬在小鼠脑缺血/再灌注损伤中的作用

目的：探讨热休克蛋白A5（HSPA5）诱导的自噬在小鼠脑缺血/再灌注损伤中的作用。方法：将36只BALB/c小鼠随机分为sham、缺血再灌注（I/R）、vehicle + I/R、3-甲基腺嘌呤（3-MA） + I/R、scramble siRNA + I/R和HSPA5 siRNA + I/R组（n=6）。Sham组只进行手术操作,不插入线栓。I/R采用大脑中动脉阻塞（MCAO）60 min后再灌注24 h。Vehicle + I/R组和3-MA + I/R将5μl 0.9% NaCl或3-MA （30 mg/ml）在MCAO前30 min侧脑室注射。scramble siRNA + I/R组和HSPA5 siRNA + I/R组将5μl scramble siRNA或HSPA5 siRNA （2μg/μl）在MCAO前24 h侧脑室注射。检测神经细胞内自噬体、缺血大脑皮层（LC3）-Ⅱ/LC3-I表达、神经元损伤程度及神经功能缺损。结果：显微镜下sham组小鼠大脑皮层神经细胞形态正常;I/R组小鼠缺血大脑皮层神经元胞质中细胞器减少,自噬体形成。与sham组比较,I/R组缺血大脑皮层LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达水平显著增高（P < 0.05）;与I/R组相比,3-MA + I/R组或HSPA5 siRNA + I/R组缺血大脑皮层LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达明显减少（P < 0.05）;3-MA + I/R组及HSPA5 siR-NA + I/R组I/R后脑缺血性损伤及神经系统症状加重（P < 0.05）。结论：HSPA5诱导自噬可能在小鼠局灶性I/R损伤中发挥保护作用。     

microRNA调控自噬在心肌缺血再灌注中作用的研究进展

microRNA是一类转录后具有调节活性的内源性小分子RNA,通过与靶基因mRNA的3'UTR结合负性调控基因的表达从而参与多种心血管疾病的发生发展,其中对心肌缺血再灌注(I/R)的影响最为重要。microRNA通过调节自噬相关基因调控自噬。心肌细胞自噬对维持心功能具有重要作用,那么,在心肌I/R中,microRNA是否通过调节自噬来发挥作用呢?本文将对microRNA调控自噬在心肌缺血再灌注中作用机制进行综述。     

Parkin介导的线粒体自噬对1型糖尿病急性心肌梗塞早期损伤的保护作用

目的:观察线粒体自噬在急性心梗(MI)早期的变化及对1型糖尿病(DM)小鼠心肌急性缺血损伤的影响。方法:将100只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为5组,对照+假手术组(CS组);1型糖尿病+假手术组(DS组);对照+心肌梗死组(CMI组);1型糖尿病+心肌梗死组(DMI组);1型糖尿病+心肌梗死组+Parkin腺病毒过表达组(DMIPO组),每组20只。检测和比较各组小鼠的心脏功能,心肌梗死面积,心肌细胞凋亡,自噬小体含量以及心肌组织中Parkin和LC3的表达量变化。结果:与CS组相比,CMI组自噬小体含量增多,LC3II的表达量上调,Parkin的表达量明显上调(P0.05)。与CMI组比,DMI组小鼠心功能下降加剧,心梗面积增大,心肌细胞凋亡数量明显增加(P0.05),自噬水平未见明显升高。DMIPO组较DMI组自噬水平升高,心肌梗死面积减小(P0.05),心肌细胞凋亡数量减少(P0.05),心功能改善。结论:1型糖尿病通过抑制Parkin介导的心肌线粒体自噬增加心肌急性缺血损伤易感性,上调Parkin的表达可以减轻1型糖尿病时急性缺血性心肌损伤。     

PINK1/Parkin通路在线粒体自噬氧化损伤中的作用

线粒体是细胞进行氧化还原反应的主要场所,其数量、质量和功能的完整性对调节细胞内环境稳态和维持细胞正常生理功能发挥着重要作用。当机体受不利环境影响时,体内产生活性氧类(reactive oxygen species,ROS)和活性氮类(reactive nitrogen species,RNS)的水平显著增加,导致线粒体结构紊乱与功能障碍,引发机体氧化损伤,并且激活PINK1(PTEN induced putative kinase 1)/Parkin信号通路诱导的线粒体自噬,该通路同时也参与了细胞氧化损伤过程。该文从ROS与氧化应激、PINK1/Parkin通路与线粒体自噬及氧化损伤等方面展开,重点概述了PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬在氧化损伤中的作用,为抗氧化产品的研发和机体氧化损伤相关疾病的防治提供新的思路与科学依据。     

线粒体自噬

细胞自噬(autophagy)是细胞依赖溶酶体对蛋白和细胞器进行降解的一条重要途径.目前,将通过细胞自噬降解线粒体的途径称为线粒体自噬(mitophagy).最近几年的证据表明,线粒体自噬是一个特异性的选择过程,并受到各种因子的精密调节,是细胞清除体内损伤线粒体和维持自身稳态的一种重要调节机制.自噬相关分子,如“核心”Atg 复合物,酵母线粒体外膜分子Atg32、Atg33、Uth1和Aup1,哺乳细胞线粒体外膜蛋白PINK1、NIX和胞质的Parkin等,在线粒体自噬中起关键的作用. 线粒体自噬异常与神经退行性疾病如帕金森氏病（Parkinson’s disease,PD）的发生密切相关. 本文就线粒体自噬的研究进展做简要的介绍.     

PINK1-Parkin通路与线粒体自噬

正帕金森病(Parkinson's disease,PD)由英国医生James Parkinson于1817年首次报道,表现为中脑黑质多巴胺能神经元(dopaminergic neurons)凋亡、并以肌张力增强、运动障碍为主要临床症状,其多发于中老年人,呈散发性或家族性,是重要神经退行性疾病之一。探索帕金森病的发病机制,一直是世界医学界研究热点。近年来发现,线粒体功能异常密切参与帕金森病发病。PINK1是线粒体质量控制(mitochondrial quality control)主要调节子,其可被诸多线粒体损伤因素激活,从而磷酸化其下游     

膜磷脂代谢与心肌缺血再灌注损伤

膜磷脂是维持细胞结构与功能的重要成份。心肌缺血—再灌注后导致膜磷脂降解,其含量明显减少,这是再灌注损伤的重要发病环节。用药物阻止膜磷脂降解可预防缺血心肌的再灌注损伤。     

p38MAPK与心肌缺血再灌注损伤

丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是广泛表达的丝氨酸/酪氨酸激酶,在哺乳动物细胞多种信号转导通路中起重要作用,MAPKs有3个主要家族:ERKs,JNKs和p38MAPKs.p38信号通路是MAPK通路的一重要分支,在心肌缺血再灌注的损伤中起很重要的作用,p38MAPK信号通路与心肌缺血再灌注机制都有或多或少的联系,本文就以p38MAPK在这一病理过程的研究进展做一综述.     

sRAGE抑制缺血/再灌注引起的心肌细胞自噬

可溶性晚期糖基化终末产物受体（soluble receptor for advanced glycation end products,sRAGE）作为内源性保护物质,能够拮抗心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R）损伤发生,重要机制是减轻心肌细胞凋亡。而近年来随着细胞死亡研究的深入,细胞自噬被认为是一种新的细胞程序性死亡。sRAGE是否可以抑制缺血/再灌引起的心肌细胞自噬尚未见报道。本文研究证明,sRAGE可抑制缺血/再灌注引起的心肌细胞自噬。以心肌细胞缺氧/复氧模拟心肌细胞缺血/再灌注模型,蛋白质印迹检测自噬门户蛋白beclin-1的表达,激光共聚焦显微镜检测自噬小体及自噬溶酶体的形成。心肌再灌注期间,心肌细胞自噬小体增加,而自噬溶酶体下降。细胞内自噬小体堆积,说明心肌细胞缺血/再灌注使自噬小体与溶酶体结合受损,清除发生障碍。与缺血/再灌注（I/R）组比较,缺血/再灌+sRAGE（I/R+sRAGE）组的自噬流减弱。此外,自噬门户蛋白beclin-1也表达下降。以上结果从细胞形态学和蛋白水平两方面说明,sRAGE抑制了I/R引起的心肌细胞自噬。换言之,sRAGE可以直接作用于心肌细胞拮抗缺血/再灌注损伤,其保护性作用可能与抑制心肌细胞自噬有关。     

SIRT3抑制线粒体自噬并减轻高糖加重的神经元缺氧再灌注损伤*

目的:探讨SIRT3调控的线粒体自噬对高糖加重神经元缺氧再灌注损伤的影响及机制。方法:高糖(50 mmol/L)干预HT22细胞后,构建细胞缺氧/复氧模型,利用SIRT3抑制剂3-TYP抑制SIRT3表达。倒置显微镜观察细胞形态改变,CCK8法检测细胞存活率,流式细胞术检测细胞凋亡率,TMRE荧光试剂盒检测细胞线粒体膜电位,RT-qPCR、Western blot检测相关分子的基因和蛋白质表达。结果:高糖使神经元缺氧再灌注后的细胞碎片进一步增加,细胞存活率降低,细胞凋亡率升高(P<0.05)。此外,高糖降低了神经元缺氧再灌注后的线粒体膜电位(P<0.05)。进一步研究发现,高糖上调神经元缺氧再灌注后线粒体分裂相关蛋白DRP1的表达水平,降低了线粒体融合相关蛋白OPA1和线粒体外膜蛋白TOM20的表达;并且增加了自噬相关蛋白LC3Ⅱ、Beclin-1和线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin的表达;同时,高糖升高了SIRT3的基因和蛋白质表达(P<0.05)。而SIRT3抑制剂3-TYP使神经元高糖缺氧再灌注损伤加重,同时进一步上调DRP1、LC3Ⅱ和PINK1的蛋白质表达(P<0.05)。结论:高糖可显著加重神经元缺氧再灌注损伤,破坏细胞线粒体功能,激活细胞线粒体自噬;SIRT3可抑制PINK1-Parkin通路介导的线粒体自噬并减轻神经元高糖缺氧再灌注损伤。