MOTS-c通过TLR4对肠源性脓毒症的作用及其机制

目的:脓毒症是机体对感染产生的全身性炎症反应综合征,由于具体机制尚不明确,临床治疗效果不佳,死亡率一直居高不下。本实验通过研究线粒体来源多肽MOTS-c通过影响Toll样受体4在肠源性脓毒症小鼠模型中的作用及其相关机制,寻找新的临床治疗靶标,为感染性疾病的研究开拓新的思路。方法:在盲肠结扎穿孔(CLP)所致肠源性脓毒症小鼠给予MOTS-c处理后检测小肠组织中检测炎症相关因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平,检测TLR4表达水平,并且在野生型和TLR4过表达小鼠中构建CLP模型并给予MOTS-c处理,将其与对照组进行比较,以明确TLR4在MOTS-c对脓毒症影响中的作用。结果:在MOTS-c组CLP小鼠模型中,小鼠体内促炎因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平与对照组相比显著降低(P0.05),此外,TLR4与对照组相比表达下降,进一步在TLR4过表达小鼠CLP模型中对小鼠给予MOTS-c处理发现,MOTS-c对小鼠CLP的抗炎作用被抑制,小鼠体内促炎性因子TNF-α,IL-6,IL-1β水平与野生型小鼠比较均显著上升,差异具有统计学意义,说明过表达TLR4逆转了MOTS-c的抗炎作用,提示MOTS-c可以在肠源性脓毒症中发挥抗炎作用,并且此过程可能依赖于TLR4。结论:MOTS-c可以在脓毒症中抑制小肠上皮细胞中TLR4过度激活,最终抑制炎症,因此可能对脓毒症有治疗效果,有望用于临床治疗。     

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。     

线粒体来源肽MOTS-c通过抑制促炎性因子分泌改善脓毒症小鼠生存率

目的:研究一种新的线粒体来源肽MOTS-c对脓毒症小鼠生存率的影响。方法:构建了LPS和CLP诱导的两种脓毒症小鼠模型,观察MOTS-c治疗对小鼠生存率及促炎性因子TNF-α和IL-6水平的影响。Western-blot方法检测MOTS-c对巨噬细胞NF-κB活化的影响。结果:与对照组相比,MOTS-c治疗使LPS诱导的脓毒症小鼠生存率从10%提高至60%(P0.05),而CLP诱导的脓毒症小鼠生存率则从10%提高至50%(P0.05)。ELISA结果显示,在LPS诱导的脓毒症模型中,MOTS-c治疗使小鼠血浆中的TNF-α和IL-6的水平显著降低(P0.05);与之类似,在CLP诱导的脓毒症模型中,小鼠血浆和腹腔灌洗液中的TNF-α和IL-6的水平也显著下降(P0.05)。机制研究结果表明,MOTS-c能够显著抑制巨噬细胞中LPS诱导的转录因子NF-κB的活化。结论:MOTS-c能够提高脓毒症小鼠的生存率,其机制可能与抑制NF-κB的转录激活、降低体内促炎性细胞因子的水平相关。     

运动通过调节SCFAs延缓衰老及其作用机制的研究进展

短链脂肪酸(SCFAs)作为肠道菌群的代谢产物,其水平失衡与衰老以及增龄相关疾病的发生发展关系密切。本文通过归纳、总结近年运动与老年人产SCFAs菌群相关的研究,系统论述运动对SCFAs的影响,以及SCFAs介导运动延缓衰老可能的作用机制。结果显示：运动能优化老年人肠道菌群组成,使产SCFAs菌群占比增加,促进SCFAs产生;运动调控SCFAs延缓衰老的分子机制可能涉及炎症反应、糖脂代谢及细胞自噬等多个方面。(1)炎症状态缓解：SCFAs激活GPR41/GPR43或HDAC抑制NF-κB通路,降低炎症因子水平,缓解炎性衰老。(2)改善糖脂代谢：SCFAs一方面通过GPR41/GPR43受体促进PYY、GLP-1和瘦素释放,加速血糖被骨骼肌或脂肪组织摄取利用;另一方面介导AMPK通路抑制肝脏糖异生,同时通过AMPK通路上调脂肪组织UCP-1/UCP-2等产热蛋白或ATGL等脂解蛋白表达,促进脂肪氧化与分解。(3)影响细胞自噬：SCFAs可经由AMPK/mTOR或PI3K/Akt/mTOR通路调控细胞自噬,改善衰老相关疾病病程。本文以SCFAs为切入点,对运动调控SCFAs表达进而延缓衰老...     

HIPPO通路在骨骼肌再生、结构重塑及其运动干预中的研究进展

机械应力敏感信号HIPPO通路由上游MST1/2、中游LATS1/2和下游YAP三个核心组件构成，参与调控细胞增殖、分化、凋亡、蛋白质合成和干细胞自我更新等生理过程。在维持骨骼肌再生、能量代谢稳态、骨骼肌结构和功能重塑过程中发挥重要作用。已证实，通过抑制HIPPO通路的下游效应因子YAP磷酸化可促进YAP在细胞核内积累并形成复合物，从而促进相关基因的转录过程。本文对HIPPO通路的调控机制及其介导骨骼肌再生和蛋白质稳态调控的研究进展进行综述，重点分析运动干预下HIPPO通路在骨骼肌线粒体功能、凋亡和蛋白质合成中的可能作用，为深入研究运动干预改善骨骼肌再生和结构功能重塑的机制研究提供理论参考。     

运动对线粒体介导骨骼肌细胞凋亡信号通路的影响

细胞凋亡是一种程序化的细胞死亡方式,其信号传导通路分为外源性和内源性两条主要途径,线粒体在内源性细胞凋亡途径中扮演着重要的角色.研究表明,运动可通过调节线粒体介导骨骼肌细胞凋亡的进程,而运动调节线粒体介导骨骼肌细胞凋亡信号通路影响机体细胞生物进程的机制仍有待研究.该文主要阐述了线粒体介导细胞凋亡信号传导通路及运动对其的...     

运动与P53调节细胞信号转导通路研究进展

P53调节多个细胞信号转导通路,其功能与肿瘤抑制、细胞周期调控、能量代谢调节、促进线粒体生物发生、保持氧化应激平衡等有关,保持P53基因的稳态表达是预防肿瘤和延缓衰老的策略之一.体育锻炼能促进机体新陈代谢、延缓细胞衰老、减少细胞癌变几率,适宜的运动能够通过影响P53调节的多个细胞信号通路延续P53信号稳态.     

核因子E2相关因子2在运动改善非酒精性脂肪性肝病中的作用

核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)信号通路在维持心血管疾病、神经系统退行性疾病以及慢性代谢性疾病中的细胞稳态方面起关键作用。研究表明,以氧化应激、炎症和线粒体功能失调为特征的慢性疾病可通过增加Nrf2表达来恢复机体氧化还原状态,治疗或预防疾病。非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD）是一种由除酒精以外的其他多种因素导致的以肝脏脂肪变性为特征的慢性代谢性肝脏疾病,其患病率近年来在全球范围内逐渐增加。运动是防治NAFLD的有效手段,可通过运动方式、运动强度、运动环境和运动疲劳等因素影响Nrf2信号通路。本文通过阐述Nrf2信号通路的激活、其调控抗氧化的相关机制以及运动对Nrf2信号通路的影响,以NAFLD的发病机制为基础,探讨运动、Nrf2和NAFLD之间的关系,综述Nrf2在运动改善NAFLD中的作用及相关机制。为运动改善NAFLD的分子机制研究提供理论参考依据。     

Pink1/Parkin信号通路调控线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬是指为了维持细胞内环境稳定而通过选择性自噬来降解功能失调或过剩的线粒体。在众多线粒体自噬相关通路研究中,对Pink1/Parkin信号通路的探索较为详细。在哺乳动物细胞中,Ser/Thr蛋白激酶Pink1和E3泛素连接酶Parkin协同作用,感知线粒体功能状态并对受损的线粒体进行标记,以促进其通过自噬途径进行降解。同时,泛素化和去泛素化在调节Parkin和线粒体自噬活性中起着重要的作用。本文就Pink1/Parkin信号通路以及去泛素化酶在线粒体自噬中的作用进行综述。     

cAMP信号与动物细胞线粒体功能

线粒体是真核生物细胞内重要的细胞器,主要功能是通过氧化磷酸化作用为细胞生命活动提供能量,并与细胞的生长、发育及衰老等重要生物过程密切相关。许多研究表明,线粒体蛋白质的磷酸化在调控氧化代谢方面发挥了重要作用,而且环腺苷一磷酸(cyclic adenosine monophosphate,c AMP)依赖的蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)信号通路参与了该过程的调控,但c AMP/PKA信号通路在调控线粒体代谢方面的作用一直存在争议。因此,该文综述了线粒体内c AMP的来源、线粒体c AMP信号系统及对c AMP对线粒体功能的调控,旨在为全面了解c AMP/PKA信号通路在调控线粒体功能方面的作用提供具体参考。     

《PLoS病原体》：固有免疫信号通路调控研究获进展

5月19日,国际学术期刊《公共科学图书馆一病原体》（PLos Pathogens）在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王琛课题组的研究论文”Mitochondrial ubiquitin ligase MARCH5 promotes TLR7 signaling by attenuating TANK action”。该论文报道了线粒体泛素连接酶MARCH5能够特异性调控TLR7信号通路,首次将线粒体与TLR信号通路联系起来,揭示了线粒体在固有免疫促炎症反应调节中的关键作用。     

时钟基因Rev-erbα在运动诱导线粒体生物合成中的作用及可能机制

线粒体生物合成是细胞适应能量需求、维持能量稳态的重要手段,其过程受到生物钟系统的全局调控。作为机体的能量供应站点,线粒体生物合成障碍与各种疾病的发生发展密切相关。时钟基因Rev-erbα能整合昼夜节律与能量代谢,在调节线粒体生物合成过程中起到了重要作用。运动作为一种行之有效的改善健康、促进恢复的非药用方式,不仅能促进线粒体生物合成增强,还与Rev-erbα存在着双向调节,因此考虑Rev-erbα可能是运动诱导线粒体生物合成的中介物质。本文就Rev-erbα在调节线粒体生物合成中的作用、影响Rev-erbα的可能因素、运动与Rev-erbα的相互作用及运动通过Rev-erbα诱导线粒体生物合成的潜在机制进行了梳理和探讨,以期为运动促进线粒体生物合成机制提供理论参考。     

氧化应激与2型糖尿病

胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因。高血糖、高血脂导致在代谢过程中,线粒体产生大量活性氧,其可损坏线粒体功能,引起氧化应激反应。氧化应激可以激活细胞内的一系列应激信号通路,如JNK／SAPK、p38MAPK、IKKβ／NF-kβ和氨基己醣通路等。这些应激通路的激活可以产生以下结果：（1）阻断胰岛素作用通路,导致胰岛素抵抗;（2）降低胰岛素基因表达水平;（3）抑制胰岛素分泌;（4）促进β细胞凋亡等。本文主要针对活性氧的产生、氧化应激诱导胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损等机制加以综述,以便进一步阐明2型糖尿病的发病机理。     

EGCG在肿瘤预防及治疗中作用的分子机制

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)可多通路多途径预防和治疗肿瘤。本文综述了EGCG通过Nrf2通路预防肿瘤,从膜受体通路、线粒体通路、P53-Bax、67-LR-eEF1A、VEGF等通路促进肿瘤细胞的凋亡及周期阻滞,抑制肿瘤的侵袭和迁移的研究新进展。     

运动与二甲双胍调节肝脏脂代谢的作用机制研究进展

肝脏脂代谢紊乱与2型糖尿病、肥胖症、心血管疾病等多种慢性病密切相关。运动与二甲双胍均可通过作用于不同组织器官调节机体脂代谢,是防治脂代谢异常相关疾病的有效手段。运动可减少肝脏脂质摄入与分泌、降低脂质合成、促进脂肪酸分解,二甲双胍可抑制肝脏糖异生及脂质合成,达到控糖减脂的作用。两者在激活AMPK信号通路、促进肝脏因子分泌方面表现为协同效应,而对线粒体复合物I活性的调节却表现为拮抗效应,两者联合作用于肝脏脂代谢的分子机制有待进一步研究。该文基于运动与二甲双胍调控肝脏脂代谢的生物学机制进行综述,为慢病预防和治疗提供新的思路与策略。     

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。     

肠道菌群-肠-脑-肌轴信号交流的研究进展

肠道菌群及其代谢产物在老年神经退行性疾病、胃肠道疾病以及肌肉骨骼系统性疾病的发病与康复中的作用越来越受到关注。肠道菌群及其代谢产物可通过免疫、内分泌和神经系统等多种途径调节大脑神经或肌肉骨骼系统功能;反之,肠道、大脑或肌肉骨骼系统也可通过炎症、代谢或线粒体通路作用于肠道系统,调节肠道菌群微生态,形成肠道菌群与肠-脑、肠-肌、 肠-脑-肌之间的双向信号交流机制,从而影响机体健康。因此,本综述总结了肠道菌群如何通过代谢产物、肠道通透性和免疫-神经通路建立起肠-脑-肌之间的相互联系,为促进大脑神经的可塑性和改善肌肉健康提供新思路。     

JNK 信号通路的激活在帕金森病发病机制中的作用

帕金森病是一种慢性中枢神经系统神经退行性疾病,主要以静止震颤、肌肉僵直和运动减少为临床症状,其确切病因尚不清楚。c-Jun氧基末端激酶（JNK）信号通路是MAPK通路的重要分支,在细胞周期、生长、凋亡和应激等生理和病理过程中发挥重要作用。研究显示,JNK信号通路与帕金森病的发生发展有很大关系,JNK信号通路的激活可导致线粒体复合体I减少、细胞色素e释放、细胞内活性氧增加等一系列引起多巴胺能神经元功能异常,乃至细胞凋亡的反应的发生。我们通过总结DJ-1、乳胞素和猪毛菜酚等5种与JNK信号通路激活相关的内外源物质,简述JNK信号转导通路与PD的关系。     

线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬在细胞质量控制、发育等生理过程中起重要作用,线粒体自噬的异常会导致神经退行性疾病、心脏病、肿瘤等病理反应。线粒体自噬的关键步骤是待降解的线粒体和自噬泡这两个细胞器之间的特异性识别,该过程是通过位于线粒体上的降解信号和自噬泡上的受体相互作用来介导的。近年来,有多个线粒体自噬的受体识别通路陆续被发现,然而,在这些通路中线粒体自噬信号如何起始和调控尚不清楚。该文就线粒体自噬的最新研究进展作一简要综述,旨在为相关领域的研究提供参考。