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骨髓间充质干细胞治疗组织损伤的线粒体转移机制
背景：骨髓间充质干细胞对多种疾病具有治疗价值，其治疗疾病的线粒体转移机制是近年来被提出的新概念，具体作用机制及调控因素尚不明确。
目的：对现有关于干细胞及线粒体转移相关文章进行综述，并对其未来临床实际应用进行展望。
方法：第一作者应用计算机检索PubMed数据、维普、万方数据库中所有关于干细胞与线粒体转移相关文章。中文检索词为“干细胞、胚胎干细胞、祖细胞、线粒体”，英文检索词为“Stem Cel [s]，Mother cel [s]，Progenitor cel [s]，Colony-Forming Unit[s]，Colony Forming Unit[s]，Mitochondria[l] transfer”，共检索到13篇文章，结合引文追踪法共纳入42篇文章进行综述。
结果与结论：骨髓间充质干细胞可以将具有正常功能的线粒体转移至损伤细胞，重建其有氧呼吸功能。细胞间通过形成连接管道结构进行线粒体转移，线粒体转移具有一定方向性。钙敏感性衔接蛋白 Miro1对线粒体转移具有加速与引导作用。线粒体的成功转移可能伴随受体细胞内损伤线粒体的清除。早期防止线粒体损伤可能对包括急性肺损伤在内的很多疾病具有治疗意义。 -
体外癫痫模型海马神经元中线粒体衔接蛋白Miro1表达的改变及其意义
目的 探讨体外癫痫模型海马神经元中线粒体衔接蛋白Miro1表达的改变及其意义.方法原代培养新生24 h内的SD大鼠海马神经元,通过无镁细胞外液诱导体外癫痫模型.培养至14 d的海马神经元随机分为对照组(CON组)、无镁诱导组(AE组)、AE+对照腺病毒组(AE+rAd组)、AE+shRNA腺病毒组(AE+rAd-Miro1-shRNA组).CON组及AE组分别用正常细胞外液和无镁细胞外液作用3 h后,更换为正常维持液.AE+rAd组、AE+rAd-Miro1-shRNA组分别于无镁诱导48 h前转染对照腺病毒、靶向大鼠Miro1基因的shRNA重组腺病毒真核表达质粒.各组分别于造模后24 h终止细胞培养.采用Western blot法检测细胞内Miro1、ND6蛋白的表达,免疫荧光法检测细胞内ND6蛋白的表达,比色法测定丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的蛋白浓度.结果 与CON组比较,AE组、AE+rAdv组大鼠海马神经元Miro1表达明显升高,AE+rAd-Miro1-shRNA组大鼠海马神经元Miro1表达明显降低(均P<0.05);AE组、AE+rAdv组、AE+rAd-Miro1-shRNA组大鼠海马神经元ND6表达及GSH蛋白浓度明显降低,MDA蛋白浓度明显升高(均P<0.05).AE+rAd-Miro1-shRNA组大鼠海马神经元Miro1、ND6表达及GSH蛋白浓度明显低于AE组和AE+rAdv组,MDA蛋白浓度明显高于AE组和AE+rAdv组(均P<0.05).结论 线粒体衔接蛋白Miro1可能对无镁致痫海马神经元有保护作用.抑制线粒体Miro1蛋白表达后,ND6、GSH蛋白表达减少,MDA蛋白表达增加,加重线粒体氧化应激损伤.
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匹罗卡品诱导癫痫大鼠颞叶中Miro1表达的改变
目的 探讨在氯化锂-匹罗卡品诱导的癫痫大鼠中线粒体运动相关蛋白Miro1的表达变化特征.方法 用氯化锂-匹罗卡品诱导SD大鼠癫痫模型,之后用Western blot检测癫痫持续状态后1天,3天,7天,14天,30天和60天的癫痫大鼠颞叶皮质中Miro1表达的变化,并通过立体定向注射技术,脑室注射Mitotracker进而进行共聚焦显微镜观察3天,60天颞叶组织切片中Miro1表达的变化.结果 Miro1的表达在急性期显著升高,慢性期显著降低.结论 Miro1在癫痫发作过程中动态的变化提示Miro1在癫痫发生中起到重要的作用.
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线粒体Miro1蛋白对无镁致痫海马神经元氧化应激损伤的保护作用
目的 探讨线粒体Miro1蛋白在体外颞叶癫痫模型中氧化应激方面的保护作用及其机制.方法 原代培养新生24 h内的SD大鼠海马神经元,通过无镁细胞外液诱导体外癫痫模型.培养至14 d的海马神经元随机分为对照组(CON)、无镁诱导组(AE)、无镁诱导+rAd转染组(AE+rAdv)、无镁诱导+rAd-Miro1转染组(AE+rAd-Miro1),CON组及AE组分别用正常细胞外液和无镁细胞外液作用3 h后,更换为正常维持液,腺病毒转染组于无镁诱导48 h前转染腺病毒,各组分别于造模后24 h终止细胞培养,采用Western blot法检测细胞内Miro1、ND6的表达,免疫荧光法检测细胞内ND6表达,比色法测定MDA、GSH的表达.结果 与CON组比较,AE组Miro1表达升高,ND6表达降低,MDA表达升高,GSH表达降低,差异均具有统计学意义(P<0.05);与AE组比较,AE+rAdv组Miro1表达升高,ND6表达降低,MDA表达升高,GSH表达降低,差异均无统计学意义(P>0.05);与AE组比较,AE+rAd-Miro1组Miro1、ND6表达升高,MDA表达降低,GSH表达升高,差异均具有统计学意义(P<0.05).结论 线粒体蛋白Miro1对无镁致痫海马神经元有保护作用,其机制可能与降低线粒体氧化应激损伤,提高ND6、GSH蛋白表达,降低MDA蛋白表达有关.
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CK2β促进Pink1/Parkin介导的Miro1降解
帕金森氏病相关蛋白PTEN-induced putative kinase 1 (PINK1)在细胞内有两种亚型,分别是定位于线粒体表面的全长PINK1 (PINK1FL)和定位于细胞质的PINK1-cyto.PINK1FL能在功能下降的线粒体表面积累,协同另一帕金森病相关蛋白PARKIN降解线粒体转运因子MIROL1,但目前对PINK1-cyto的功能却了解得极少.为了探讨PINK1-cyto在细胞质中的生理学功能,我们在HEK293细胞中通过细胞转染瞬时表达不同蛋白,并利用免疫共沉淀的方法探讨蛋白质间的相互作用.实验结果表明,PINK1-cyto在Casein KinaseⅡ调控亚基CK2β的帮助下,可以协同PARKIN降解MIRO1,并且CK2β的这一功能不依赖于Casein KinaseⅡ的催化亚基CK2α.同时,免疫共沉淀分析表明CK2β可以促进PINK1-cyto与MIROL1的结合.这说明,除了与CK2α结合外,CK2β也可以与PINK1-cyto结合形成具有生理活力的激酶复合体.
