运动中线粒体活性氧产生机制的研究进展

线粒体呼吸链是运动内源性活性氧(ROS)产生的主要来源,内源性ROS产生增多,可导致脂质、蛋白质及核酸等物质的氧化损伤.研究表明,ROS产生可引起质子漏,质子漏增加可降低ROS生成,提示ROS与质子漏之间存在一种反馈回路;解偶联蛋白(UCPs)参与了这种反馈调节,但其确切分子机制尚不清楚.从运动中线粒体ROS产生及其机制等方面进行了综述.     

体外培养人角膜内皮细胞的UVB损伤及抗坏血酸的抗氧化保护作用研究

以非转染人角膜内皮(HCE)细胞系为体外实验模型系统研究了UVB氧化损伤、Asc抗氧化保护及其分子机理。体外培养的HCE细胞经UVB和/或Asc处理后,利用MTT和光镜对细胞的活力和形态进行了检测,利用8-羟基脱氧鸟苷免疫荧光染色对DNA的氧化损伤进行了检测,并利用二氢乙啶染色对胞内活性氧(ROS)的水平进行了检测。结果显示,100~800 mj/cm²的UVB辐射能剂量和时间依赖性地损伤HCE细胞的活力;200 mj/cm² UVB(自然太阳光中的平均辐射剂量)能引起HCE细胞发生皱缩,并显著增加细胞的DNA氧化损伤程度及胞内ROS水平;而1 mmol/L Asc不仅能显著增强HCE细胞的活力、促进细胞分裂,而且还能显著降低200 mj/cm² UVB所引起的DNA氧化损伤及胞内ROS水平。综上所述,UVB通过诱导ROS的产生进而引起DNA氧化损伤,对HCE细胞具有显著的氧化损伤作用;而Asc能够通过降低UVB诱导的ROS水平进而保护DNA免受氧化损伤,对HCE细胞的UVB损伤具有一定的抗氧化保护作用。本文研究结果对于利用Asc等抗氧化保护剂保护HCE细胞免受UVB氧化损伤具有一定的理论指导价值。     

线粒体氧自由基和衰老的研究进展

综述了线粒体作为细胞呼吸和氧化的中心,也是产生氧自由基(ROS)的重要场所,线粒体ROS的产率与衰老的速率呈正相关;ROS能对mtDNA产生氧化伤害导致mtDNA突变,mtDNA突变的增加能加速衰老进程,抗氧化剂和热量限制(CR)都能影响细胞的衰老,但有着不同的机制;最后还讨论自由基导致衰老学说所面临的困难与挑战,展望了对衰老本质的探索。     

氧化应激在脑缺血损伤中的作用机制

脑缺血是一个复杂的损伤级联反应，其中氧化应激损伤起了关键的作用。氧化应激产生的氧化产物不但可以直接攻击大分子物质如脂肪、蛋白、核酸，使之发生过氧化，导致细胞坏死，还可以通过间接介导线粒体途径、DNA修复酶及转录因子等导致细胞凋亡。通过应用抗氧化酶(如超氧化物歧化酶等)，可以有效防止氧化损伤、阻断氧化应激在脑缺血后的信号传导和损伤。本就氧化应激在脑缺血损伤中的作用机制作一综述。     

急性运动中骨骼肌线粒体氧化应激机制研究

以SD大鼠3级递增负荷跑台运动为实验模型,分别选取安静态和运动45,90,120,150 min为实验观察点,测定其骨骼肌线粒体活性氧(ROS)生成、脂质过氧化水平(MDA)和UCP-3mRNA及蛋白表达.实验结果表明:运动过程中ROS生成呈先上升后下降的趋势,运动120 min时达到峰值,运动150 min时下降并具有显著性,其中运动45,90,120,150 min时均较安静时显著性升高;线粒体MDA含量总体呈上升趋势,但变化无显著性;运动过程中UCP-3mRNA和蛋白表达水平总体呈上升趋势,其中UCP-3mRNA在运动90,120,150 min时均较安静时呈显著性升高,而蛋白表达水平相对滞后一个时间段,在运动120,150 min时较安静时呈显著性增高.运动中线粒体ROS生成显著增加,但MDA水平无明显变化,这可能是运动中抗氧化能力提高,足以清除线粒体产生的过多ROS所致.运动中UCP-3表达的增加减少了线粒体ROS生成及其引发的氧化损伤.在ROS大量生成的情况下未发现线粒体有明显的脂质过氧化损伤,提示ROS在运动中可能具有重要的生理意义,而不仅仅是造成损伤.     

5-HMF抑制A375细胞增殖的信号转导通路

通过Caspase活性检测和Western blotting法对ROS介导的A375细胞凋亡和G0/G1细胞周期阻滞中相关蛋白进行分析。结果表明:5-HMF通过清除细胞内ROS激活了DNA损伤介导的P53磷酸化、AKT通路和MAPKs通路,这些通路共同作用于相应的下游底物,激活外源性的死亡受体通路和内源性的线粒体通路导致细胞的凋亡,其中,5-HMF通过上调线粒体中的促凋亡因子、下调抑凋亡因子并活化Bid而激活內源性途径;此外,P53、AKT等也可以抑制或增强G0/G1期主要调控因子的表达,导致G0/G1期阻滞,证明了5-HMF可抑制A375细胞增殖的信号转导通路。     

生物抗氧化剂电化学检测技术进展

生物体内的氧化与抗氧化机制是生命科学研究较广泛的课题.在氧化代谢过程中,活性氧物质或自由基(ROS)逐渐积累,当ROS相对于生物抗氧化剂(AO)过量时,会破坏生物大分子和细胞,并导致人体组织的功能损伤.因此,对AO的研究在生物化学、医学、食品科学等领域具有重要的意义.传统的AO检测一般采用自由基反应检测,热引发的ROS与AO进行氧化还原竞争反应,或者使用具有光学吸收或荧光特性的氧化剂,根据体系的光学吸收或荧光信号可以对AO进行定量分析.我们发展了几种ROS淬灭型电化学检测AO的方法,并且给出了相应的动力学模型.AO电化学检测技术的主要优点是采用了电化学原位产生的ROS(H_2O_2、·OH等)作为AO分析的氧化性物质,这些AO接近于人体内源型ROS,因此得到的氧化还原动力学数据更加接近于人体实际发生的状态.     

线粒体与人类疾病

线粒体自身携带DNA，可自我复制、表达。研究表明，线粒体DNA突变的积累和氧化损伤与人类疾病、衰老和肿瘤密切相关。     

细胞自噬与高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)介导肿瘤耐药的研究进展

恶性肿瘤可通过多种细胞机制,产生对抗癌药物和放疗的抗性,即所谓耐药现象.细胞自噬是肿瘤细胞耐药的一个重要原因.高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)是高度保守的非组蛋白DNA结合蛋白,在DNA结构、基因转录、基因重组、DNA损伤修复以及细胞存活等方面发挥重要的调控作用;HMGB1在细胞内的功能,与其氧化还原状态和细胞定位息...     

化学奖:从分子层面上研究DNA修复机制

<正>DNA作为细胞里最稳定的遗传物质,编码了生物全部的遗传信息。实际上,DNA的每次复制进程,都不是那么精确的,也就是可能出现错配。同时,DNA每天都会遭到内源物质(如活性自由基)及外源物质(如紫外线照射和环境污染物等)的损伤。这些伤害可以使得DNA发生烷基化、氧化并形成多种DNA加合物。这些DNA的损伤可能会引起非常严重的问题。但是实际上,我们的DNA并没有因此变得杂乱无序,而是还能正常稳定地工作。生物体内这个神奇的工程到底是如何进行的?