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氯化镉致心肌细胞线粒体的损伤
通过建立正常心肌细胞模型,测定心肌细胞存活率、ATP酶和LDH的活性、线粒体膜电位、线粒体膜通透性变化,观察氯化镉对心肌细胞线粒体的损伤情况.
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左-卡尼汀对心脏瓣膜替换术患者心肌细胞线粒体的影响
线粒体是细胞氧化磷酸化和产生能量的重要场所,也是心肌细胞脂肪酸氧化获得ATP的重要来源,正常生理状态下,人体80%以上的能量由线粒体氧化磷酸化产生.内源性左-卡尼汀(L-CN)主要是以脂酰卡尼汀的形式将长链脂肪酸从线粒体膜外转运到线粒体基质内,以促进其氧化.心功能不全或衰竭的患者存在内源性L-CN缺乏或代谢障碍[1].体外循环(CPB)心内直视手术后,内源性L-CN缺乏,补充L-CN是十分有效的辅助治疗手段[2] .为探讨L-CN对心肌线粒体的保护机制,本研究对69例心脏瓣膜替换术患者进行了对比观察.
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PTPIP51增加线粒体-肌浆网接触诱导心肌细胞凋亡
目的:蛋白酪氨酸激酶相互作用蛋白51(protein tyrosine phosphatase interacting protein 51,PTPIP51)定位于线粒体及肌浆网。拟研究其对心肌细胞线粒体及细胞功能的作用及作用机制。方法:冠脉左前降支结扎再通术建立缺血再灌注模型;H2 O2刺激乳鼠原代心肌细胞凋亡;流式细胞术和TUNEL法检测细胞凋亡;MitoTracker Green、ER Tracker Red观察线粒体/肌浆网共定位;电镜检测线粒体/肌浆网接触面积;钙荧光探针检测胞浆和线粒体内钙变化。结果:缺血再灌注损伤心肌及H2 O2诱导的凋亡心肌细胞中,PTPIP51蛋白水平显著升高;过表达PTPIP51导致心肌细胞凋亡,敲低则抵抗H2 O2所致凋亡。 PT-PIP51使线粒体与肌浆网接触面积增加、线粒体钙浓度增高;抑制线粒体钙升高可以逆转PTPIP51引起的细胞凋亡。结论:缺血再灌注损伤时,心肌PTPIP51蛋白上调,通过增加线粒体与肌浆网的接触面积使线粒体内钙超载,参与诱导心肌细胞凋亡。
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休克再灌注后早期UCP-2对线粒体膜电位的影响作用
目的:通过观察休克-再灌注大鼠肠上皮、骨骼肌、心肌细胞线粒体UCP-2的变化规律及其对线粒体膜电位(MP)的影响,探讨休克再灌注后不同组织线粒体功能发生差异性损伤的机制 .方法:取150-220 g Wistar大鼠,复制休克再灌注模型,差速离心法游离肠上皮、心肌、骨骼肌细胞线粒体,用Western blot法测量UCP-2含量,用荧光分光光度计法测量线粒体膜电位.实验分组如下:对照组(假手术)、单纯休克组(40 mmHg 90 min)、再灌注(单纯休克+回输全部失血量及2倍失血量的晶体液)2 h组、再灌注6 h组、再灌注12 h组、再灌注24 h组.结果:(1)失血性休克90 min后,3种组织线粒体UCP-2均有升高,与对照组相比有显著差异(P<0.05),肠上皮线粒体UCP-2在再灌注后24 h 内均高于对照组(P<0.05),心肌线粒体UCP-2于再灌注后2 h高于对照组,但再灌注后6 h与对照组相比无显著差异(P<0.05), 骨骼肌线粒体UCP-2于再灌注后6 h高于对照组,但再灌注后12 h与对照组相比无显著差异 (P<0.05);(2)在测量MP的各组实验中,加入UCP-2抑制剂GDP后MP均高于无GDP处理组(P< 0.01);(3)休克及再灌注后24 h内,肠上皮细胞线粒体MP均比对照组降低,心肌线粒体 MP于休克及再灌注后2 h低于对照组,于再灌注后6 h与对照组相比无显著差异,骨骼肌线粒体MP于休克及再灌注后2 h低于对照组,于再灌注后6 h与对照组相比无显著差异,但再灌注后12-24 h骨骼肌线粒体MP又低于对照组(P<0.05).讨论:近来认为,UCP-2使质子泄漏引起M P降低,其结果导致氧化磷酸化解偶联,ATP合成效率降低,同时能够降低4态呼吸时线粒体内ROS的产生.本实验也证实,加入GDP抑制UCP-2的质子转运活性,线粒体MP增高.休克导致线粒体UCP-2表达上调,再灌注后UCP-2水平逐渐恢复,但不同组织中UCP-2的变化规律不同,心肌细胞线粒体UCP-2水平恢复较快,骨骼肌及肠上皮恢复较慢,这可能与休克时不同组织的缺血程度不同有关,其结果与MP及线粒体功能的恢复可能有关,这可能是导致休克再灌注后不同组织线粒体功能发生差异性损伤的机制之一.结论:本实验结果提示UCP-2可能介导休克-再灌注后MP的调节,休克再灌注后,不同组织中线粒体UCP-2的变化规律不同, 可能与休克再灌注后不同组织线粒体功能发生差异性损伤有关.
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CTRP3经AMPK/PGC-1α通路促进心肌细胞线粒体生物生成
目的:C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白-3(CTRP3)是一种脂肪细胞因子,它与多种代谢性及心血管疾病密切相关,但CTRP3对线粒体生物生成的影响尚不清楚。本研究主要探讨CTRP3对心肌细胞线粒体生物生成的影响及相关机制。方法:原代培养乳大鼠心肌细胞并给予CTRP3处理。使用PCR、Western blot和免疫共沉淀等方法分别检测线粒体生物生成相关蛋白、线粒体DNA拷贝数、ATP含量和sirtuin 1( SIRT1)活性的变化。结果:CTRP3显著增加过氧化物酶体增殖激活受体共激活因子1α( PGC-1α)、核呼吸因子1( NRF-1)、线粒体转录因子A( TFAM)、线粒体氧化磷酸化复合物III和V的表达。 CTRP3显著升高心肌线粒体DNA拷贝数和ATP含量,而在心肌细胞中敲低PGC-1α可使上述效应减弱。预孵育腺苷酸活化蛋白激酶( AMPK)的抑制剂AraA可以逆转由CTRP3引起的NRF-1、TFAM和复合物III、V的表达升高。 CTRP3可上调SIRT1的表达和活性,SIRT1抑制剂EX-527可阻断CTRP3对PGC-1α的去乙酰化调节作用。此外,CTRP3对SIRT1表达和活性的促进作用也可被AraA所阻断。结论:CTRP3通过AMPK/PGC-1α通路促进心肌细胞线粒体生物生成。
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肉苁蓉总苷对阿霉素所致小鼠心肌线粒体损害的保护作用
目的:研究肉苁蓉总苷(GCs)对阿霉素(ADR)所致小鼠心肌线粒体损害的保护作用.方法:对各实验组小鼠心肌细胞进行超微结构观察,并应用体视学方法对心肌细胞的线粒体体密度(Vvm)、表面积密度(Svm)、比表面积(Qm)及线粒体的面数密度(Num)进行计算.结果:ADR组心肌细胞超微结构有一定程度的损害,表现为心肌细胞肿胀,线粒体弥漫性肿胀、增生、空泡变性;肌浆网扩张,次级溶酶体增多;核体积增大,核周隙增宽.GCs中高剂量组心肌细胞超微结构基本恢复正常.结论:ADR可导致心肌线粒体的损伤,而GCs对心肌细胞线粒体有一定的保护作用.
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烟酰胺对阿霉素所致大鼠心肌线粒体损害的保护作用
目的:探讨烟酰胺(Nic)对阿霉素(ADR)所致心肌细胞线粒体损害的保护作用.方法:对各实验大鼠心肌细胞线粒体进行检测,并应用体视学方法对心肌细胞的线粒体体密度(Vvm)、表面积密度(Svm)、表面积体积比(Rsv)及线粒体面数密度(Num)进行计算。结果:ADR组和Nic Ⅰ组心肌细胞线粒体肿胀明显,体视学结果显示:ADR组和Nic Ⅰ组心肌细胞线粒体与对照组相比,其Rsv减小(P<0.050.01),ADR组Num、Svm降低(P<0.05),而Vvm和Svm差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ADR可导致心肌细胞线粒体的损伤,而Nic对心肌细胞线粒体有一定的保护作用.