简介:摘要足细胞是维持肾小球功能的基本结构单位,对维持肾小球滤过作用具有关键意义。细胞自噬有助于维持足细胞的完整性。线粒体作为细胞供能的主要细胞器,对细胞生存与死亡起着重要调节作用。线粒体自噬作为一种特异性自噬,能够适时清除细胞内受损老化的线粒体,从而保证细胞内正常线粒体的数量和功能,对细胞的生长代谢起着重要作用。研究表明多种肾脏疾病中均出现足细胞损伤,同时伴有线粒体功能紊乱或细胞自噬异常等现象,足细胞线粒体自噬活动可通过PINK1/Parkin、Nrf2/Keap1等信号通路调控足细胞内环境稳态。本文总结线粒体和足细胞的生理病理表现,综述线粒体自噬稳态在足细胞病中作用的可能机制途径,有助于探索足细胞病新的治疗路径。
简介:摘要目的观察竹荪多糖(DIP)对亚砷酸钠(NaAsO2)诱导人肝细胞(L-02细胞)中PINK1/Parkin途径介导的线粒体自噬的干预作用。方法将处于对数生长期且状态良好的L-02细胞分为对照组、NaAsO2组(10 μmol/L)、DIP组(80 μg/ml)、DIP + NaAsO2组(80 μg/ml DIP + 10 μmol/L NaAsO2)、活性氧(ROS)清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)组(5 mmol/L)、NAC + NaAsO2组(5 mmol/L NAC + 10 μmol/L NaAsO2)。蛋白免疫印迹法(Western blot)检测线粒体自噬相关蛋白p62、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ/LC3Ⅰ、PINK1、Parkin的表达水平,透射电子显微镜观察线粒体结构及自噬体,荧光探针法检测细胞内ROS水平。结果与对照组比较,NaAsO2组p62、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、PINK1、Parkin蛋白表达量均较高(P均< 0.05);与NaAsO2组比较,DIP、DIP + NaAsO2、NAC、NAC + NaAsO2组p62、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、PINK1、Parkin蛋白表达量均较低(P均< 0.05)。透射电子显微镜下,与对照组比较,NaAsO2组L-02细胞线粒体损伤明显,自噬小体数量增多;与NaAsO2组比较,DIP + NaAsO2组线粒体肿胀程度减小,空泡变性减少,自噬小体数量减少。与对照组(33 110.00 ± 2 191.28)比较,NaAsO2组细胞内ROS水平较高(48 000.00 ± 2 395.31,P < 0.05);DIP + NaAsO2组细胞内ROS水平(38 670.00 ± 2 620.56)与NaAsO2组比较明显降低(P < 0.05),与对照组比较未见明显改变(P > 0.05)。结论NaAsO2可以诱导L-02细胞内PINK1/Parkin途径介导的线粒体自噬发生,DIP可以缓解NaAsO2诱导的线粒体自噬。DIP可能通过对ROS的调控来影响NaAsO2诱导的PINK1/Parkin途径介导的线粒体自噬。
简介:[目的]探讨脂肝方对NASH肝细胞自噬、线粒体及其能量代谢的影响。[方法]将160只SD大鼠随机分为8组:8w正常组、8w模型组、12w正常对照组、12w模型对照组、西药对照组、脂肝方低剂量组、脂肝方中剂量组、脂肝方高剂量组,8w正常组及8w模型组在8w末处死,其余组大鼠均于12w末处死。正常组及模型组予生理盐水,给药组给药4周后取血用HLPC检测血清AMP/ATP比值,ELISA法检测血清AMPK含量,取肝脏组织用透射电镜观察各组大鼠肝细胞自噬及线粒体微结构改变。[结果]与12w模型对照组比较,西药对照组、脂肝方高剂量组、脂肝方中剂量组的AMP/ATP比值降低(P〈0.05),而AMPK含量升高(P〈0.05);用药组中,脂肝方高剂量组的AMP/ATP比值最低(P〈0.05),AMPK含量最高(P〈0.05)。透射电镜观察发现12w模型对照组大鼠肝细胞线粒体肿胀、空泡样变较8w模型组严重,线粒体自噬体较8w模型组增多;而用药组肝细胞线粒体结构受损程度较12w模型对照组明显改善,且自噬体较12w模型对照组减少,以脂肝方高剂量组改善最为明显。[结论]脂肝方能改善肝细胞能量代谢,防止线粒体损伤,激活AMPK,可能促进了线粒体自噬降解的快速完成,以减缓或阻止肝细胞炎症坏死的发生和加重,脂肝方对NASH有一定的防治作用。
简介:【目的】观察世居平原男性青年高原习服各时程淋巴细胞线粒体生物合成和自噬的动态变化规律。【方法】27例世居平原武警新兵急进高原,分别在移居高原3、7、90d检测淋巴细胞线粒体DNA(mtDNA)中8-oxodG含量、mtDNA拷贝数、PGC-1α、Tfam、Bnip3和Beclin-1蛋白表达。【结果】与平原阶段比较,移居高原3d和7d,mtDNA拷贝数、8-oxodG含量、PGC-1α、Tram、BniP3和Beclin-1蛋白表达显著升高(P〈0.05.0.01);移居高原90d,mtDNA拷贝数、PGC-1α和Tfam蛋白表达显著降低(P〈0.05),Bnip3和Beclin-1蛋白表达显著升高(P〈O.01)。与移居高原7d比较,移居高原90d,mtDNA拷贝数、8-oxodG含量、PGC-1α和Tfam蛋白表达显著降低(P〈O.05~0.01),Bnip3和Beclin-1蛋白表达显著升高(P〈0.05)。【结论】高原低氧习服初期,淋巴细胞线粒体重构主要依赖于线粒体生物合成增加以提高线粒体数量;而在高原习服后期主要依赖于线粒体白噬增加以提高线粒体质量。
简介:摘要近年来,脓毒症的患病率呈上升趋势,是引起儿童死亡的重要原因。心功能抑制是引起脓毒症相关死亡的主要因素,功能紊乱的线粒体作为持续炎症刺激,诱发细胞凋亡,导致心肌功能障碍。线粒体自噬是对脓毒症引起炎症反应的代偿机制之一,能够特异性清除因氧化应激、钙超载、细胞能量代谢障碍等引起的受损线粒体,维持细胞活力和呼吸,为机体提供足够的ATP。PINK1/Parkin及线粒体自噬受体(BNIP3L/NIX、FUNDC1等)是主要的线粒体自噬途径,通过控制线粒体质量可一定程度上保护细胞生命、促进细胞修复。本综述主要关注近年来线粒体自噬调控机制的研究进展,总结了线粒体自噬对脓毒症心肌的影响,以及线粒体自噬途径的信号传导途径,揭示线粒体自噬参与心肌保护的作用机制,为寻找靶向性调节线粒体自噬的分子或药物提供参考,为预防和治疗脓毒症心肌损伤提供新思路。
简介:摘要目的旨在探讨人前梯度蛋白2(anterior gradient-2,AGR2)在肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的肠黏膜屏障损伤中的作用及其机制。方法通过体外培养人结肠腺癌细胞株Caco-2细胞建立肠黏膜屏障模型,预先转染AGR2质粒和对照质粒,24 h后实验组加入TNF-α刺激细胞,通过实时定量PCR及Western blot检测AGR2表达,通过跨膜电阻检测细胞膜通透性,透射电镜下观察线粒体自噬的发生。结果Caco-2细胞培养21 d,跨膜电阻值(transepithelial electrical resistance,TEER)大于600 Ω·cm2,趋于稳定,证实体外肠黏膜屏障模型成功构建。在TNF-α诱导的肠上皮屏障损伤模型中,AGR2 mRNA及蛋白表达明显下调,TEER下降至200 Ω·cm2左右,透射电镜下显示线粒体形态破坏。而预先转染AGR2质粒可抑制TNF-α引起的跨膜电阻值下降,TEER维持在400 Ω·cm2左右,透射电镜下可见线粒体自噬小体产生。结论体外实验证实AGR2基因可抑制TNF-α诱导的肠黏膜屏障损伤,保护线粒体功能,这种保护作用可能是通过诱导线粒体自噬发生实现的。
简介:自噬是溶酶体降解途径之一,细胞利用自噬维持着胞内大分子和细胞器的循环利用。自噬的功能主要是在营养缺乏状态下维持着细胞代谢的平衡以及在环境压力下清除损伤的细胞器以利于细胞的存活。如今,自噬又显示出其抑制肿瘤的作用。自噬的缺失经常伴随着肿瘤的发生,比如在乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌中出现自噬调节基因beclin1的缺失,而beclin1基因敲除的小鼠更表现出癌变倾向。自噬是怎样抑制肿瘤发生的是当前生命科学界最感兴趣的课题之一,到目前为止,人们已发现细胞自发机制(涉及染色体完整性和稳定性的保护)和非细胞自发机制(涉及坏死和炎症的抑制)参与其中。在治疗过程中,自噬的作用也非常复杂,一方面,由于肿瘤细胞能够依赖自噬功能来缓解由药物和射线诱导的压力而利于自身存活,所以,在化疗和放疗的同时应用自噬的抑制剂被视为当今癌症治疗的一个新手段,另一方面,诱导自噬可以维持细胞内蛋白质和细胞器的更新、抑制DNA的损伤和染色体的突变并且能限制由坏死引起的炎症而实现细胞的适应性,因而,诱导自噬可能在癌症的预防中扮演着重要的角色。
简介:摘要目的评价脊髓线粒体自噬在姜黄素减轻小鼠糖尿病神经病理性痛(DNP)中的作用。方法选择SPF级健康雄性C57BL/6小鼠,2月龄,体重20~25 g,采用腹腔注射链脲佐菌素130 mg/kg方法制备DNP模型。取DNP建模成功的小鼠36只,采用随机数字表法分成3组(n=12):DNP组、DNP+姜黄素组(DPR组)、DNP+姜黄素+环孢素A组(DRC组)。另取12只正常C57BL/6小鼠腹腔注射等容量生理盐水,为正常对照组(NC组)。DPR组给予姜黄素200 mg/kg灌胃,1次/d,持续7 d;DRC组每次姜黄素灌胃前,鞘内注射线粒体自噬抑制剂环孢素A 10 mg/kg,1次/d,持续7 d,NC组和DNP组于同时点灌胃等容量生理盐水,1次/d,持续7 d。于灌胃前、灌胃1、3、5、7 d时测定机械缩足反应阈(MWT)。最后1次行为学测试完成后,取L4-6段脊髓组织,采用JC-1法和DCFH-DA法分别联合流式细胞仪检测线粒体膜电位和ROS含量,采用Western blot法检测微管相关轻链蛋白3(LC3)、Beclin1和P62的表达水平,计算LC3-Ⅱ/Ⅰ比值,透射电镜检测线粒体自噬小体,采用免疫荧光双标技术观察LC3-Ⅱ与线粒体外膜转位酶复合体蛋白20(TOM20)共表达情况。结果与NC组比较,DNP组MWT和线粒体膜电位降低,ROS含量和LC3-Ⅱ/Ⅰ比值升高,Beclin1表达上调,P62表达下调(P<0.05),线粒体自噬小体形成增加,LC3-Ⅱ和TOM20共表达增加。与DNP组比较,DPR组MWT和线粒体膜电位升高,ROS含量降低,LC3-Ⅱ/Ⅰ比值升高,Beclin1表达上调,P62表达下调(P<0.05),线粒体自噬小体形成增加,LC3-Ⅱ和TOM20共表达增加。与DPR组比较,DRC组MWT和线粒体膜电位降低,ROS含量升高,LC3-Ⅱ/Ⅰ比值降低,Beclin1表达下调,P62表达上调(P<0.05),线粒体自噬小体形成减少,LC3-Ⅱ和TOM20共表达减少。结论姜黄素减轻小鼠DNP的机制可能与上调脊髓线粒体自噬水平,改善线粒体功能有关。
简介:摘要目的评价抑制Ras相关的C3肉毒素底物1(ras-related C3 botulinum toxin substrate 1, Rac1)表达对高糖诱发神经元损伤的影响。方法对数生长期PC12细胞接种于6孔板,采用随机数字表法将细胞分为4组(每组3孔):正常浓度葡萄糖组(C组)、高浓度葡萄糖组(HG组)、高浓度葡萄糖+慢病毒抑制Rac1组(HG+shRac1组)、高浓度葡萄糖+慢病毒阴性对照组(HG+NC组)。C组以葡萄糖浓度为4.5 g/L的DMEM完全培养基培养PC12细胞24 h, HG组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养PC12细胞24 h, HG+shRac1组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养用Rac1 shRNA慢病毒载体转染的PC12细胞24 h,HG+NC组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养用阴性慢病毒载体转染的PC12细胞24 h。Western blot法检测微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)Ⅰ、LC3Ⅱ、Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3 (Bcl-2/adenovirus E1B protein-interacting protein 3, BNIP3)和p62蛋白水平,并计算LC3Ⅱ/LC3Ⅰ;CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术检测细胞凋亡率;二氢溴化乙啶法检测细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平;荧光定量PCR法检测自噬相关基因7 (autophagy-related gene 7, Atg7)、三磷酸腺苷酶6 (adenosinetriphosphatase 6, ATPase6)和60S核糖体蛋白L13 (60S ribosomal protein L13, Rpl13)相对表达量,并计算ATPase6/Rpl13。结果与C组比较,HG组和HG+NC组ROS水平和细胞凋亡率升高(P<0.05),细胞活力下降(P<0.05);与HG+NC组比较,HG+shRac1组ROS水平和细胞凋亡率降低(P< 0.05),细胞活力升高(P<0.05),Atg7相对表达量和BNIP3蛋白水平升高(P<0.05),p62蛋白水平降低(P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ升高(P<0.05),ATPase6/Rpl13降低(P<0.05)。结论抑制Rac1可减轻高糖诱发的神经元损伤,其机制可能与增强线粒体自噬有关。