大鼠和小鼠精子发生过程中线粒体结构增殖和分布的研究

本研究采用超薄切片和冷冻蚀刻复型膜技术,制备大鼠和小鼠曲细精管样品,在透射电镜下观察各种生精细胞内线粒体的形态、数量、分布和膜结构。线粒体的增殖、发育和分布,与精子发生过程密切配合,表现为:1.线粒体的数量以休止期精原细胞最少;初级精母细胞线粒体自身分裂,迅速增殖,数量增加;精子细胞中数量比较恒定。2.线粒体的分布在精原细胞中随机分布,精母细胞内集中成群,高尔基期精子细胞线粒体分散在高尔基复合体附近或质膜下,头帽期、顶体期移至尾侧,成熟精子线粒体规则地排列在尾部中段密纤维外。3.线粒体的形态和发一育,在精原细胞线粒体为圆形或椭圆形,嵴平行,精母细胞线粒体延伸成杆状,并分裂形成新线粒体。新形成的线粒体缺少嵴,线粒体基质电子密度很低,成熟精子的线粒体嵴不规则。线粒体膜为三夹层结构,蛋白颗粒主要分布在外膜,内嵴蛋白颗粒很少,或缺少蛋白颗粒。     

细胞外半胱氨酸/胱氨酸氧化还原电位对NAFLD肝细胞线粒体功能的影响

目的:研究细胞外半胱氨酸/胱氨酸氧化还原电位(EhCys/Cy SS)对非酒精性脂肪肝(NAFLD)肝细胞线粒体功能的影响。方法:用EhCys/Cy SS分别为0 m V(氧化)、-80 m V(正常)和-150 m V(还原)的氧化还原培养基培养肝细胞株LO2并采用油酸诱导细胞建立NAFLD模型。荧光探针DCFH-DA和Mito SOX分别检测细胞整体水平和线粒体活性氧簇(ROS)生成,使用apocynin(NADPH氧化酶抑制剂)和Mito Q10(靶向线粒体抗氧化剂)、rotenone(线粒体呼吸链复合体I抑制剂)和antimycin A(线粒体呼吸链复合体Ⅲ抑制剂)作用细胞检测线粒体复合体活性从而探究ROS的来源,JC-1检测细胞线粒体膜电位。结果:油酸诱导的NAFLD细胞模型使肝细胞内ROS增多,线粒体膜电位下降;氧化的EhCys/Cy SS加剧了NAFLD肝细胞ROS的生成以及线粒体膜电位的下降,而还原的EhCys/Cy SS能清除ROS并逆转线粒体膜电位的下降。线粒体ROS清除剂Mito Q10能显著地减少氧化的EhCys/Cy SS所增加的ROS,而apocynin效果不明显。Rotenone作用于细胞后,ROS的增长率与细胞外EhCys/Cy SS有关,氧化状态下ROS增长率最小且复合体I活性减弱,即氧化的EhCys/Cy SS能通过抑制线粒体复合体I增加ROS的生成。结论:氧化的EhCys/Cy SS能通过抑制线粒体复合体I,从而加剧NAFLD肝细胞ROS的生成,并使线粒体膜电位进一步下降,而还原的EhCys/Cy SS能减少高脂所致ROS生成并减轻线粒体损伤。     

线粒体DNA突变及其致病性的遗传学研究进展

线粒体疾病主要是由线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)突变所致 ,部分核基因突变亦可造成线粒体疾病。目前人们所认识的线粒体疾病主要是一些神经肌肉变性疾病 ,如Ｌｅｂｅｒ遗传性视神经病 ,线粒体肌病和脑肌病等。 1981年线粒体基因组测序完成 ,基因功能基本明确[1] ,线粒体ＤＮＡ突变与疾病的关系遂成为分子遗传学研究的热点之一 ,并已取得了一些新的认识和进展。线粒体ＤＮＡ是存在于线粒体内的独立于细胞核染色体的较小的基因组 ,主要为线粒体呼吸链氧化磷酸化有关的蛋白质基因。人类ｍｔＤＮＡ由长 165 69ｂｐ的闭环双链ＤＮＡ组成 ,外环为重…     

凋亡食管癌细胞线粒体变化的激光扫描共焦镜观察

凋亡抑制基因bcl-2的表达产物主要分布于线粒体膜上,凋亡早期可观察到线粒体增多现象,凋亡过程线粒体可产生大量的活性氧等自由基,并出现线粒体膜电位的降低。因此,线粒体在细胞凋亡中的作用引起广泛的关注。本研究采用ACASULTIMA312激光扫描共聚焦显微镜和线粒体荧光探针rhodamine123观察了体外培养的食管癌细胞经氧化砷诱导凋亡后细胞线粒体的变化。rhodamine123是一种亲脂性阳离子荧光探针,对细胞膜和线粒体膜均有很好的通透性。染色后除胞核基本无荧光外,胞质和线粒体中均有荧光,但线粒体内的荧光强度比胞质内荧光强度高,这是由于…     

蛋白质如何输入线粒体

绝大多数的线粒体蛋白质是由核-胞浆遗传系统制造,然后再输送到细胞器内。某些输入的蛋白质不仅仅作为单纯的结构单位,也作为一种信息,藕此细胞核对线粒体的生长和分裂进行调节。那么,蛋白质如何穿过线粒体膜并到达它在线粒体内适当的位置呢?一般认为,多肽输送到线粒体内包括以下步骤,前体多肽的合成,这种前体与线粒体表面受体结合并易位(translocation)进入或穿过线粒体膜.根据多肽是否被输入到内膜-基质区域、膜间间隙(intramembrane space)还是外膜,其转运方式明显不同。     

线粒体与胰岛β细胞研究进展

胰岛β细胞功能不能满足外周胰岛素的需求是所有类型的糖尿病的共同发病机制。在胰腺β细胞,线粒体将外源性营养物质代谢成能量输出,最终导致胰岛素释放。因此,线粒体功能障碍为β细胞衰竭和糖尿病发生的基础。线粒体调节通过多种途径——包括代谢偶联,线粒体质量的维护和活性氧的产生,以及与其他细胞器之间的相互作用调节β细胞功能。本文将评价线粒体生物起源和退化的主要影响因素和其在β细胞线粒体质量平衡中的作用,并着重阐述线粒体能量物质代谢相关酶调节和线粒体质量对胰岛β细胞功能的重要性,以及这些通路的缺陷如何最终引起糖尿病。明确β细胞线粒体功能障碍的原因可能有助于产生治疗糖尿病基础发病机制的新方法。     

线粒体自噬的分子机制及其对肝脏疾病潜在治疗价值的研究进展

线粒体自噬并不是线粒体自我吞噬的过程,而是细胞为维持一种稳定状态而特异性清除自身异常线粒体的过程。线粒体自噬分子途径涉及PINK1-PARKIN途径、NIX和BNIP3、FUNDC1和SMURF1等。本文综述了线粒体自噬的分子机制及其对肝纤维化及延伸的众多肝脏疾病的潜在治疗价值,以期为日后分子机制层面的探究提供帮助。     

线粒体质量控制新途径：线粒体衍生囊泡

线粒体是真核细胞中非常复杂的双膜细胞器。在生理状态下，线粒体再生和降解是平衡的；细胞器中的蛋白质、脂质和DNA等组分受到损伤时，通过分裂、融合、自噬等途径维持线粒体稳态，以保持线粒体结构和功能的完整，这一过程通常称为“线粒体质量控制”。线粒体衍生囊泡（MDV）是新近发现的线粒体质量控制途径，在细胞应激早期有助于维持线粒体功能稳定，并在线粒体氧化应激中发挥重要作用。我们拟综述MDV的发现、转运途径、货物的选择以及对细胞的生理影响等。     

α-突触核蛋白调控大鼠线粒体复合体Ⅰ活性

目的 研究α-突触核蛋白(α-SYN)在大鼠不同脑区线粒体的表达及对线粒体呼吸链复合体Ⅰ活性的影响.方法 用免疫印迹方法检测不同脑区线粒体中α-SYN表达量的变化并测定α-SYN向分离线粒体的转运;通过观察340 nm处NADH吸收值的变化测定线粒体呼吸链复合体Ⅰ的活性.结果 线粒体α-SYN在不同脑区的表达量不同.人重组α-SYN与分离线粒体进行孵育后,以剂量依赖的方式转运到线粒体内.将不同浓度人重组α-SYN与线粒体孵育后,线粒体复合体Ⅰ活性下降,并且呈明显的量-效关系.结论 线粒体α-SYN在不同脑区的表达量不同.线粒体的α-SYN有可能来源于胞质α-SYN向线粒体的转运,并调节复合体Ⅰ的活性.     

磷酸化修饰对p53线粒体作用的影响以及与卵巢癌顺铂耐药的关系

目的探讨磷酸化修饰对p53直接线粒体转移的影响以及在顺铂诱导的卵巢癌细胞凋亡中的作用以及与卵巢癌顺铂耐药的关系。方法应用Western Blot检测顺铂作用前后卵巢癌顺铂敏感细胞OV2008、A2780s和顺铂耐药细胞C13＊、A2780cp的线粒体和细胞浆中Smac蛋白含量以及线粒体和全细胞中磷酸化p53（P-p53）的含量,并应用Hoechst染色法检测卵巢癌细胞的凋亡率。结果顺铂能引起卵巢癌敏感细胞OV2008、A2780s线粒体释放Smac至胞浆并引起细胞凋亡,但在C13＊和A2780cp中无此反应。顺铂处理后进入卵巢癌敏感细胞线粒体中的p53蛋白为磷酸化的p53。结论顺铂能引起p53转移至线粒体并导致卵巢癌敏感细胞线粒体释放Smac至胞浆,促进卵巢癌细胞的凋亡,并且磷酸化修饰作用可以影响p53的直接线粒体功能,与卵巢癌化疗耐药有关。     

线粒体的多态性、异质性与线粒体疾病研究

多态性、异质性是线粒体疾病研究的两种方式。线粒体多态性研究采用单体群和系统进化分析 ,高分辨的限制性内切酶分析得到的地理特异性单体群是单体群研究较优秀的代表并初步应用于疾病分析。系统分析法与线粒体疾病的单体群研究紧密联系 ,mediannetwork是近年来发展的系统进化分析法。异质性是线粒体疾病发生的原因之一 ,现在已有多种异质性的检测方法。线粒体的假基因是对线粒体的异质性研究有明显的妨碍作用。     

线粒体功能障碍与心血管疾病

 线粒体是真核细胞能量产生的重要细胞器,并在细胞钙稳态、信号传导和细胞凋亡调节中也发挥着举足轻重的作用。导致线粒体功能障碍的可能原因有氧化应激、Ca2+紊乱、线粒体生物合成减少以及线粒体DNA突变等,这些因素也与心血管疾病的发生发展密切相关。认识和研究线粒体功能障碍及其在心血管疾病中的重要作用,对阐明心血管疾病的发病机制、开拓其临床防治和药物研发新思路都具有重要意义。     

阿霉素性心肌病之心肌线粒体酶的细胞化学研究

阿霉素性心肌病之心肌线粒体SDH和CCO的细胞化学观察发现,多数线粒体的酶活性较弱,少数较强或中等,并与ADR的累积用量和心肌损伤程度有关。作者认为SDH和CCO活性降低,线粒体能量代谢障碍在ADR引起心肌病的过程中起着重要作用。     

系统性硬化症线粒体功能相关的差异表达基因的生物信息学分析

目的通过分析线粒体功能相关基因在系统性硬化症(SSc)患者皮肤活检组织中的表达情况来研究线粒体和SSc之间的关系。方法使用基因表达汇编(GEO)数据库中SSc皮肤活检组织基因芯片表达谱数据,采用t检验和倍数变化(FC)的差异基因分析方法筛选出线粒体功能相关的差异表达基因(DEG),并对其进行功能注释、功能富集和蛋白质相互作用网络分析。结果在SSc组织中共识别出422个显著差异的DEG,其中23个DEG是线粒体功能相关基因。对这23个基因进行功能注释和富集分析,发现异常表达的线粒体功能相关基因主要影响线粒体能量供应、细胞代谢等生物学过程。结论 SSc的发生发展伴随着线粒体功能相关基因的异常表达,提示线粒体功能异常与SSc发病相关。     

线粒体自噬最新研究进展

活性氧由线粒体产生且作用于线粒体.在压力环境下,选择性降解损伤的线粒体,并维持正常的线粒体数量对维持细胞的正常结构、生长起重要作用.线粒体通透性改变、过氧化氢酶失活等诸多影响因素都会促进线粒体自噬的发生.最近研究发现PINK1-Parkin信号通路,Mfn1、Mfn2和OPA1等蛋白与线粒体关系紧密,调控线粒体的融合、分裂、自噬.线粒体自噬可能导致神经退行性疾病,主要的神经退行性疾病包括帕金森病(Parkinson's disease,PD)、肌萎缩侧索硬化症(Alzheimer's disease,AD)、亨廷顿舞蹈病等(Huntington's disease,HD),这些与线粒体的动态改变有关.     

α-突触核蛋白调控大鼠线粒体复合体I活性

目的研究α-突触核蛋白（α-SYN）在大鼠不同脑区线粒体的表达及对线粒体呼吸链复合体I活性的影响。方法用免疫印迹方法检测不同脑区线粒体中α—SYN表达量的变化并测定α-SYN向分离线粒体的转运；通过观察340nm处NADH吸收值的变化测定线粒体呼吸链复合体I的活性。结果线粒体α-SYN在不同脑区的表达量不同。人重组α-SYN与分离线粒体进行孵育后，以剂量依赖的方式转运到线粒体内。将不同浓度人重组α-SYN与线粒体孵育后，线粒体复合体I活性下降，并且呈明显的量．效关系。结论线粒体α-SYN在不同脑区的表达量不同。线粒体的α—SYN有可能来源于胞质α-SYN向线粒体的转运，并调节复合体I的活性。     

衰老晚期海马CA1区锥体细胞线粒体改变──电镜定量分析

选用成年健康SD大鼠20只.分为青年组（3个月）和老年组（34～36个月）二个实验组，每组10只。应用透射电镜结合体视学方法观察并比较了海马CA1区锥体细胞线粒体的变化，结果如下：和青年组相比，老年组肿胀、变性线粒体增多，体视学分析显示老年组线粒体密度和平均体积增大，线粒体数密度和比表面减少，线粒体切面积大小频数分布图向右侧迁移，显示到衰老晚期较小的线粒体数减少.较大的线粒体数增多。本研究结果表明，衰老晚期海马CA1区锥体细胞线粒体严重退变，进入失代偿状态。     

SAMP8鼠血小板线粒体超微结构的增年龄性变化

目的观察不同月龄SAMP8鼠(快速老化鼠P8)血小板线粒体超微结构的变化。方法提取2、6及9月龄SAMP8鼠的血小板并进行电镜观察。结果随月龄的增加,SAMP8鼠血小板线粒体退变逐渐明显。9月龄SAMP8鼠的血小板线粒体呈明显的退行性变。结论 SAMP8鼠血小板线粒体超微结构呈增龄性改变,提示线粒体变性可能是SAMP8鼠快速老化的机制之一。血小板可广泛地用于研究线粒体机能和老化相关疾病。     

线粒体功能障碍与抑郁症发病机制的研究进展

抑郁症是危害人类健康的主要精神疾病之一。现有的单胺类假说并不能完全解释抑郁症的发病机制，以此为靶点的抗抑郁药物起效速度慢、部分患者缺乏疗效。线粒体是存在于真核细胞中的多功能细胞器，在能量产生、细胞凋亡、氧化应激、神经发生等过程中发挥关键作用。近年来，大量的证据表明线粒体功能障碍和抑郁症发病机制关系密切。在本文中，我们对线粒体能量代谢障碍与抑郁症关系的研究进展进行综述，包括线粒体DNA损伤、线粒体和炎症及神经发生之间的关联、线粒体靶向治疗抑郁症的潜能等，并总结了现有抗抑郁治疗与线粒体功能调控相关的进展，从而为深入理解抑郁症发病机制以及筛选靶向线粒体的新型治疗策略提供参考。     

慢性低氧大鼠骨骼肌线粒体的蛋白质组学研究

目的： 采用蛋白质组学方法研究慢性低氧大鼠线粒体蛋白表达变化并讨论其病理生理学意义。方法： Wistar大鼠随机分为2组：慢性低氧组和对照组。动物麻醉后取双侧腓肠肌标本，分离纯化线粒体蛋白进行二维电泳和ImageMaster分析，对差异蛋白质用MALDI-TOF-MS质谱仪进行肽指纹图谱测定。结果： 建立了大鼠腓肠肌线粒体蛋白质二维凝胶图像；与对照组相比，慢性低氧组大鼠线粒体350-450个蛋白点中共有35个蛋白表达显著改变，其中27个表达下调，8个表达上调；并对低氧相关的线粒体蛋白进行了鉴定。结论： 慢性低氧可诱导低氧相关线粒体蛋白表达改变，其作用可能与线粒体氧化磷酸化、物质转运和脂代谢有关。