线粒体稳态指的是什么

目的 探讨线粒体动力相关蛋白(DRP1)对人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞上皮-间充质转化(EMT)进程的影响。方法 构建H2O2干预ARPE-19细胞模型，将ARPE-19细胞分为3组，NG组：采用含体积分数10%胎牛血清的DMEM/F12培养基培养细胞6 h; H2O2组：先采用650μmol·L-1 H2O2干预细胞，此后培养方式及时间与NG组相同；H2O2+Mdivi-1组：先采用10μmol·L-1 Mdivi-1处理ARPE-19细胞2 h,再给予650μmol·L-1 H2O2干预，此后培养方式及时间与NG组相同。Western blot检测各组细胞p-DRP-1/DRP1、E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、波型蛋白(Vimintin)及紧密连接蛋白(ZO-1)表达水平；线粒体红色荧光探针检测各组细胞线粒体形态；线粒体超氧化物红色荧光探针检测各组细胞线粒体活性氧(ROS)水平；JC-1染色试剂盒检测各组细胞线粒体膜电位；免疫荧光检测各组细胞中ZO-1表达水平。结果 H2O2组细胞p-DRP-1/DRP1蛋白表达比值高于NG组，H2O2+Mdivi-1组细胞p-DRP-1/DRP1蛋白表达比值低于H2O2组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H2O2+Mdivi-1组细胞较H2O2组线粒体碎片化程度得到改善。H2O2组细胞线粒体ROS水平(4.42±0.29)与NG组(1.00±0.17)及H2O2+Mdivi-1组(2.15±0.18)比较，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H2O2组细胞红/绿荧光强度比值(0.16±0.12)与NG组(1.00±0.09)及H2O2+Mdivi-1组(0.42±0.05)比较，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H2O2组细胞上皮样标志物表达下降，间质样标志物表达上升，H2O2+Mdivi-1组细胞上皮样标志物表达上升，间质样标志物表达下降。各组细胞α-SMA、N-钙黏蛋白、E-钙黏蛋白、Vimintin及ZO-1相对表达量比较，H2O2组与NG组及H2O2+Mdivi-1组比较，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。ZO-1免疫荧光染色实验显示，H2O2+Mdivi-1组的细胞连接紧密程度优于H2O2组。结论 DRP1可调控线粒体动态平衡，靶向DRP1可改善线粒体功能并抑制EMT进展，从而减轻H2O2诱导的RPE细胞功能障碍。

研究目的:本研究旨在探讨运动增强线粒体调节能力并减轻病理性心肌肥大的内在分子机制。 研究方法:1.通过AAC手术结扎腹主动脉50%-60%将SD雄性大鼠随机分为对照组(CN,n=10)、假手术组(sham,n=10)、手术组(S,n=76)和术后运动组(E,n=76); 2.随后经尾静脉腺相关病毒转染将S组大鼠进一步分为手术对照组(SC,n=12)、ndufb10敲除组(sh-ndufb10+SC,n=16)、敲除空载对照组(sh-GFP+SC,n=16)、ndufb10过表达组(Ad-ndufb10+SC,n=16)、过表达空载对照组(Ad-GFP+SC,n=16);E组大鼠进一步分为手术运动组(SE,n=12),ndufb10敲除组(sh-ndufb10+SE,n=16)、敲除空载对照组(sh-GFP+SE,n=16)、ndufb10过表达组(Ad-ndufb10+SE,n=16)、过表达空载对照组(Ad-GFP+SE,n=16); 3.计算大鼠左心系数、全心系数,判断大鼠心肌肥大程度,通过心脏超声评价大鼠心脏形态功能,HE和MASSON染色检测心肌细胞直径及心肌纤维化面积,PCR及western blot检测病理指标、线粒体分裂融合蛋白、线粒体自噬蛋白、心肌凋亡蛋白的基因及蛋白表达水平,Tunnel染色观察心肌细胞凋亡水平; 4.检测ndufb10表达水平,明确ndufb10在运动调控线粒体稳态及心肌细胞凋亡中的作用。 研究结果:1.与CN组相比,SC组大鼠体重无明显变化,而LVW/HW、HW/BW、LVPWs、LVPWd显著上调(p<0.05),EF、FS、CO、SV显著下调(p<0.01),提示SC大鼠心脏肥大,心功能下降; 2.SC组大鼠心肌细胞直径、心肌纤维化面积及病理指标BNP显著高于CN组(p<0.05),提示SC组大鼠发生病理性心肌肥大; 3.线粒体融合蛋白SC组显著低于CN组(p<0.05),而线粒体分裂蛋白及线粒体自噬水平SC组显著高于CN组(p<0.05),提示SC组大鼠线粒体动力学紊乱、自噬失调; 4.心肌细胞凋亡水平SC组显著高于CN(p<0.05),提示SC组大鼠心肌细胞过度凋亡; 5.腺相关病毒转染组荧光效率显著高于75%,且敲除组ndufb10表达显著降低(p<0.01)、过表达组ndufb10显著升高(p<0.01),提示各组大鼠转染成功; 6.sh-ndufb10+SC组与SC组相比LVPWs、LVPWd进一步上调(p<0.01),心脏功能显著降低。而Ad-ndufb10+SC组心功能显著高于SC组(p<0.01); 7.sh-ndufb10+SC组心肌细胞直径及心肌胶原纤维面积及BNP表达较SC组进一步上调(p<0.05),ndufb10过表达后心肌细胞直径、心肌纤维化、病理标志物下调(p<0.05); 8.sh-ndufb10+SC组大鼠线粒体融合蛋白及线粒体自噬进一步上调(p<0.05),分裂蛋白较SC组被显著抑制(p<0.05),在ndufb10过表达后Ad-ndufb10+SC组线粒体融合增强(p<0.05)、裂变减少(p<0.05),随后线粒体自噬有所恢复(p<0.05); 9.sh-ndufb10+SC组较SC组心肌凋亡异常升高(p<0.05),而Ad-ndufb10+SC组有所改善(p<0.05)。 10.sh-ndufb10+SE组中ndufb10敲除引起EF、FS、CO再次降低,但无显著差异(p>0.05),SV显著降低(p<0.05),Ad-ndufb10+SE组较sh-ndufb10+SE心功能恢复正常(p<0.05),甚至高于CN组,而LVPWs、LVPWd无明显差异(p>0.05); 11.sh-ndufb10+SE组中线粒体融合裂变发生紊乱,线粒体自噬再次异常升高(p<0.05),ndufb10过表达后,Ad-ndufb10+SE组中线粒体功能恢复(p<0.05); 12.sh-ndufb10+SE组心肌凋亡显著高于SE组(p<0.05),而Ad-ndufb10+SE组心肌凋亡显著低于sh-ndufb10+SE组(p<0.05)。 研究结论:4周游泳运动激活ndufb10,抑制PINK1/PARKIN、BNIP3/NIX信号,优化线粒体动力学及线粒体自噬,最终改善线粒体稳态及心肌过度凋亡,减轻病理性心肌肥大。

目的 观察雌马酚(equol, Eq)干预对棕榈酸（palmitic acid,PA）诱导的L6细胞线粒体稳态紊乱的影响，并探讨其相关机制。方法 体外培养L6细胞，将细胞分为对照组、模型（PA）组、PA+Eq组、PA+Eq+SR18292、PA+Eq+Phttp组、PA+Eq+RM02812组。检测作用不同时间点各组细胞活性氧（reactiveoxygenspecies,ROS）水平、细胞活力、葡萄糖摄取能力；以及干预24 h各组线粒体膜电位、自噬强度变化；荧光探针标记线粒体，观察各组线粒体形态变化；透射电镜观察各组线粒体形态结构和自噬小体；检测各组同源性磷酸酶张力蛋白诱导激酶1(PTENinducedputative kinase1,PINK1)、帕金森蛋白（Parkin）、SQSTM1蛋白（sequestosomel,P62)、微管相关蛋白1Ⅰ轻链3(microtubule-associated protein 1Ⅰlight chain 3, LC3Ⅰ)、微管相关蛋白1Ⅱ轻链3(microtubule-associated protein 1Ⅱlight chain 3, LC3Ⅱ)、线粒体融合蛋白2(mitochondrial fusion protein 2,MFN2)、动力相关蛋白1(dynaminrelatedprotein 1,DRP1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisomeproliferator-activatedreceptorγco-activator-1α,PGC-1α)表达。结果 0.25 mmol/L棕榈酸处理细胞6 h后活性氧水平显著增高（P<0.05），细胞活力下降（P<0.05），葡萄糖摄取量降低(P<0.05)；与模型组相比，雌马酚能明显降低活性氧水平（P<0.05），提高细胞活力和葡萄糖消耗;棕榈酸干预24 h后，线粒体膜电位明显下降（P<0.05），自噬水平降低（P<0.05）；与模型组相比，雌马酚能改善线粒体膜电位下降，促进线粒体融合，减少裂变（P<0.05）; PINK1、Parkin、P62、LC3Ⅱ、MFN2和PGC-1α的表达明显增高（P<0.05）,DRP1表达降低（P<0.05）结论 雌马酚能够改善棕榈酸诱导的L6细胞线粒体稳态紊乱，减轻线粒体裂变，其部分机制可能与雌马酚促进线粒体自噬有关。[营养学报，2024,46(2):163-170]