声音

下期看什么?线粒体千分之一毫米大的"超级机器"掌控着人体的健康人体由60多万亿个细胞组成,几乎每一个细胞中都含有线粒体。尽管线粒体只是细胞内一个微小的细胞器,其尺寸大约为千分之一毫米,却对我们人类的生存至关重要。它负责生产人类生命活动必需的几乎所有能量,是细胞内的"能量制造工厂"。     

洋葱线粒体的活体染色

线粒体是生物细胞的一个重要细胞器。本文主要介绍一种线粒体的活体染色方法。     

三苯基膦盐在肿瘤诊断和治疗中的应用

针对靶向亚细胞器的治疗是肿瘤治疗的一个新兴研究方向,其机理是通过损伤亚细胞器或影响亚细胞器周围的环境,使细胞凋亡. 而在众多的亚细胞器中,线粒体是亚细胞的能量工厂,可以为亚细胞的各项生命活动提供能量,因此靶向线粒体治疗是亚细胞器治疗的热点之一. 此外,线粒体还参与细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程. 诱导线粒体损伤或者影响线粒体内表达物质的正常供应关系,对亚细胞生存状态有巨大的影响. 三苯基膦（TPP）盐可以利用线粒体膜电位差来实现线粒体靶向功能,是最广为接受和应用较多的线粒体靶向小分子. 为了进一步增加其功能的多样性,往往会在TPP烷基链的尾端进行设计,实现肿瘤的高效诊断和治疗. 文章综述了近年来TPP盐在肿瘤诊断和治疗领域中的研究进展,以及在未来所面对的挑战.     

Q＆A

Q:细胞分裂时,染色体平均分配,细胞器怎么办?它们的复制分配是怎样的?(读者:张言)A:实验证明,细胞分裂成两个子细胞时,不仅获得了成套染色体,也获得了细胞中的各种细胞器。子细胞获得的细胞器只能通过原有的细胞分裂增生,而不能在细胞质中重新产生。而不同的细胞器其复制和分裂方式也不尽相同。比如,半自主的细胞器——线粒体,自身包含独立的基因,能合成10余种蛋白质,利用细胞质中核转录的一些蛋白和酶,就能完成自我复制,再通过间壁分离(如鼠肝细胞和植物生成组织细胞的线粒体)、收缩后分离(蕨类和酵母线粒体)或出芽分离     

哺乳动物细胞线粒体基因组的转录及调控机制研究进展

目的:系统的归纳和总结近年来哺乳动物线粒体基因组转录及调控机制研究的进展,以期为哺乳动物和人类线粒体疾病及相关医学领域的研究提供参考依据。方法:从哺乳动物线粒体DNA(mtDNA)的结构和转录过程,转录基本元件和转录机制等方面,检索和整理近年来关于哺乳动物细胞线粒体基因组的转录及调控机制的文献并进行总结。结果:线粒体是哺乳动物细胞中普遍存在的具有独立基因组的半自主性细胞器,其主要功能是通过氧化磷酸化为细胞提供ATP,同时对于物质代谢、细胞周期调控、细胞分化和凋亡、细胞信号传递等生理过程发挥着重要作用。近年来对线粒体基因组的转录及其调控机制的研究已取得了一些突破和成果。结论:哺乳动物线粒体基因组的转录与调控机制的研究不仅有助于深入阐明和理解线粒体基因组的表达调控机制,而且也助于揭示临床线粒体病的发病机制。     

线粒体与衰老

线粒体是真核细胞内产生生物能源物质－－ATP的细胞器，是自由基生成的最主要部位，也是自由基损伤的最敏感靶部位。从衰老的自由基理论出发，从自由基的生成、自由基的损伤作用等方面综述了线粒体与衰老的关系。     

线粒体自噬的研究方法

线粒体自噬是一种选择性清除多余或受损线粒体的自噬过程,在调节细胞内线粒体数量和维持线粒体正常功能等方面发挥重要作用,并涉及诸多生理和病理学过程。有关线粒体自噬的研究报道始于21世纪初,近年来发展十分迅速。目前,研究线粒体自噬的方法众多,各有利弊,但没有一种检测手段可以独立说明线粒体自噬的发生或反映线粒体自噬的活性。本文旨在对目前有关线粒体自噬的研究方法与技术及其优缺点等方面做一总结,供线粒体自噬研究者参考。     

三唑磷蓄积对日本蟳4种组织超微结构的影响

首先根据急性毒性试验确定了三唑磷对日本蟳的安全浓度为0．27mg／L，然后采用透射电镜技术研究了该浓度下三唑磷蓄积对日本蟳4种组织细胞(肌肉、鳃、肝胰脏和心脏)超微结构的影响。结果表明：三唑磷对肌肉损伤的主要靶部位是线粒体和肌原纤维，表现为线粒体内嵴肿胀、空泡化，线粒体溶解，肌原纤维断裂，明暗带不清楚；鳃细胞的损害表现为鳃丝水肿，细胞器溶解，角质层变薄，线粒体、内质网的肿胀、解体，细胞核不规则，核膜肿胀突起；肝胰脏细胞的主要损害特征为肝管微绒毛减少、线粒体水肿解体、内质网扩张、脂肪滴增加；心脏细胞的毒理变化为线粒体内嵴肿胀、瓦解，肌原纤维不规则．细胞核膜肿胀、突起，内质网溶解。鳃和肝胰脏中的变化要比肌肉和心脏明显。     

线粒体蛋白组研究进展

线粒体蛋白组是指在线粒体中出现的所有蛋白质的集合,包括线粒体自身基因组编码的和 由核基因组编码的蛋白质.线粒体作为真核生物的重要细胞器,它参与去除氧化、产生能量和还原 性物质等等一些重要的生命活动过程.这些功能都依赖于线粒体蛋白组中的蛋白河的相互作用.要 对其有一个较为全面的认识,就必须对其蛋白组进行广泛且深入的研究.根据现有的一些研究成 果,对线粒体蛋白组在起源与进化、跨膜运输、研究方法和计算机预测作了简要综述.     

高糖诱导肥胖模型中线粒体发生研究

线粒体不仅是细胞内的能量代谢中心,而且不断进行着生物发生、融合、分裂等以适应细胞内环境的变化.NRF1是核内重要的转录因子,对线粒体的生物发生过程有重要的调控作用.线粒体的功能变化与多种代谢性疾病密切相关,如肥胖、糖尿病等.高碳水化合物饮食能够引起过度肥胖及高血糖、糖尿病等症状,持续的高血糖对线粒体的状态也会有影响.在高糖诱导的小鼠肥胖模型中,持续的高血糖对棕色脂肪线粒体的影响尚不清楚.通过高糖饮食构建了肥胖小鼠模型,结果发现高糖饲喂小鼠能够显著引起脂肪的堆积,并且发现对棕色脂肪的影响最为显著.通过对线粒体关键蛋白的检测,发现持续的高血糖能够引起NRF1蛋白的表达下调,同时引起线粒体蛋白水平的显著下降.在体外培养的HeLa细胞中,也得到了相同的结果.实验表明高糖处理能够通过抑制NRF1抑制线粒体的生物发生,调控棕色脂肪对脂肪酸的代谢功能.     

低氧与运动训练对线粒体自噬影响的研究进展

线粒体是机体主要的供能细胞器,但是氧化损伤等因素会导致线粒体功能失调.研究表明,自噬是线粒体维持自身数量以及质量的动态平衡的主要方式之一.线粒体自噬(mitochondrial autophagy)具有选择性,对受损伤或不需要的线粒体能特异性识别,由自噬体将其包裹并清除.线粒体自噬对维持细胞内环境稳态具有重要意义,是维持整个线粒体网络功能完整性和细胞生存的重要机制之一.运动训练对机体代谢的良性效应可用自噬现象来解释,细胞自噬已成为当前运动科学领域的研究热点.该文主要综述近年来国内外有关低氧与运动训练对线粒体自噬现象影响的研究进展.     

线粒体的两种分裂机制

线粒体被誉为"细胞的能量工厂",是一种非常重要的细胞器.当线粒体出现损伤时,会通过分裂的方式去除损坏的部分.然而,线粒体不仅会在清除损坏部分时进行分裂,还会在细胞生长的过程中进行分裂.那么,这两种分裂方式有什么不同呢?一项于2021年5月5日发表在Nature上的研究为我们详细解答了这个问题.     

Calpain的激活与鱼藤酮导致的细胞凋亡

在缺氧或呼吸链抑制剂存在条件下,细胞的呼吸链受到抑制,线粒体的功能受到直接干扰,细胞色素C通过线粒体的外膜特异性通道进入细胞浆内,启动了procaspase-3等一系列凋亡因子,细胞发生与线粒体相关的凋亡。另一方面,因线粒体的功能被抑制,细胞内的钙离子浓度升高,calpain被激活并裂解细胞膜蛋白及细胞内的生物化学分子,促进了细胞凋亡的发生。鱼藤酮作为线粒体呼吸链complexI的抑制剂可导致细胞凋亡,其凋亡途径不仅与caspase介导的机制有关,还有可能与calpain有关。     

神经鞘磷脂合成酶2与阿霉素致乳腺癌细胞线粒体损伤的相关性

目的:探讨神经鞘磷脂合成酶2(SMS2)的表达与阿霉素(ADR)致乳腺癌细胞线粒体损伤的相关性.方法:采用过表达慢病毒感染法构建并筛选SMS2过表达的乳腺癌MCF-7细胞.CCK-8实验检测细胞对ADR的IC50值,选择适当浓度的ADR药物作用条件处理细胞后,使用MitoSOX试剂染色检测线粒体ROS水平,检测细胞内ATP水平以评估线粒体功能;电镜观察线粒体超微结构的异同;Western blot检测线粒体细胞色素C的释放水平和细胞凋亡相关蛋白Cleaved-PARP、Cleaved-Caspase 3、Bcl-2、Bax表达水平.结果:SMS2过表达的MCF-7细胞对ADR的IC50值为(2.42±0.073)μmol/L,而对照组细胞IC50值为(0.62±0.036)μmol/L(P<0.01).2μmol/L ADR处理细胞24 h后,SMS2过表达的MCF-7细胞内线粒体ROS水平降低(P<0.05);细胞内ATP水平增加(P<0.05);电镜观察示线粒体结构性损伤减轻;线粒体细胞色素C的释放水平降低(P<0.05);抗凋亡蛋白Bcl-2表达增加,促凋亡蛋白Cleaved-PARP、Cleaved-Caspase 3、Bax的表达减少(P<0.05).结论:SMS2过表达可能通过减轻ADR对乳腺癌MCF-7细胞线粒体的损伤作用,进而抑制细胞凋亡.     

靶向线粒体的载体给药系统研究进展

线粒体是细胞内最重要的细胞器之一,在人体代谢中发挥重要生理作用.线粒体的结构和功能紊乱能导致多种疾病,靶向线粒体给药在现代疾病治疗中具有非常重要的意义.阐述了四类靶向线粒体的载体给药系统,并介绍其局限性和解决思路.     

线粒体基因突变与2型糖尿病研究进展

线粒体是细胞能量储存和供给的场所，可以将能量转化为驱动细胞反应的各种形式。线粒体基因突变通过影响细胞内能量转化而导致2型糖尿病发生。近年来线粒体基因(mtDNA)突变被认为是糖尿病的一种新的病因。1997年美国糖尿病学会(ADA)把线粒体糖尿病列为特殊类型糖尿病，属于8细胞遗传缺陷疾病。线粒体糖尿病也是一大类异质性疾病，为加深对此病的认识，本文主要就所报道的线粒体糖尿病的突变位点、发病机制、主要的临床特点及其诊断和治疗方面的进展做一综述。     

异甘草素改善RAW 264.7细胞线粒体生物发生抑制LPS诱导的炎症反应

本研究旨在探讨异甘草素(ISL)对脂多糖(LPS)诱导的RAW 264.7小鼠巨噬细胞炎性反应的影响,及其线粒体相关机制。以体外培养RAW 264.7巨噬细胞为研究对象,采用MTT法考察ISL(5,10,20μmol/L)对RAW 264.7细胞活力的影响,Griess法检测NO含量,ELISA法检测TNF-α水平,荧光增强ATP试剂盒检测胞内ATP水平。荧光探针结合流式细胞术检测细胞总体和线粒体源ROS水平以及线粒体膜电势和线粒体质量数。免疫印迹法检测细胞内诱导型一氧化氮合酶(iNOS)以及调控线粒体生物发生相关蛋白的表达水平。qRT-PCR检测线粒体生物发生相关基因表达水平。结果表明,LPS成功诱导了炎症模型,ISL能够显著降低RAW 264.7细胞中NO、TNF-α的释放以及显著降低iNOS蛋白水平且呈浓度依赖性,ISL还可显著降低LPS诱导的RAW 264.7细胞内DCFH-DA和MitoSOX荧光强度水平,改善线粒体膜电势以及胞内ATP水平,显著降低由LPS刺激RAW 264.7细胞线粒体质量数的升高。另外,ISL还可改善由LPS诱导RAW 264.7细胞线粒体生物发生和动力...     

SIOC-AA-005的抗肿瘤作用机制研究

探讨SIOC-AA-005抗肿瘤的作用机制.采用测定HT-29 细胞线粒体膜流动性、线粒体ATP含量、线粒体ATP酶活性及NADH-CoQ氧化还原酶活性、细胞质膜NADH氧化酶活性的方法,对其作用机制进行了深入探讨;SIOC-AA-005在10 nmol/L剂量下可明显降低线粒体膜的流动性,并使线粒体膜电位显著升高;在此浓度下,SIOC-AA-005还可使HT-29细胞内的ATP耗竭,ATP酶活性受到抑制,线粒体中能量产生过程受阻.在胞外反应体系中,SIOC-AA-005对NADH-CoQ氧化还原酶有强烈的抑制作用,对细胞质膜NADH氧化酶也具有较强的抑制作用.SIOC-AA-005可能是通过抑制线粒体NADH-CoQ氧化还原酶、抑制细胞质膜NADH氧化酶以及线粒体ATP酶活性,从而使线粒体膜流动性下降,膜电位升高,细胞内ATP耗竭,最终使肿瘤细胞死亡。     

纤毛虫伪红色双轴虫营养细胞和休眠包囊的超微结构观察

应用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对腹毛类纤毛虫伪红色双轴虫(Diaxonella pseudorubra)的营养期细胞和休眠包囊进行了超微结构观察.与营养期细胞相比,在包囊形成过程中,细胞皮层纤毛器中纤毛杆被全部吸收,但一部分基体和表膜下的微管保留下来,形成"尾柱虫类包囊".纤毛虫休眠细胞中也存在自噬泡消化现象,其中,自噬泡不仅将失去功能的线粒体等膜性细胞器进行消化,也将细胞内色素颗粒、黏液泡及共生菌等包裹在内,经历消化过程.结果表明,自噬泡消化是休眠细胞生命活动中渡过不良环境条件的基本过程,其消化对象不仅涉及细胞内胞器,还可能涉及细胞内共生体;线粒体、黏液泡、色素颗粒及共生菌等在细胞休眠生命活动中可能是细胞内物质利用和能量的主要来源.     

基于BODIPY的低细胞毒性及高光稳定性的金属配合物的制备及其在线粒体定位中的应用

<正>作为细胞内最关键的细胞器之一,线粒体在许多重要的细胞过程中起到不可取代的作用。线粒体功能障碍可能导致多种疾病,包括神经退行性疾病(如帕金森病,阿尔茨海默病)、代谢型疾病(如糖尿病)、心血管疾病及癌症等~([1-5])。因此对线粒体活动进行的观测研究,对于了解线粒体的各种细胞功能以及相关病理治疗都至关重要。目前市场上有许多线粒体定位荧光探针,但实际使用时都存在各种各样的限制条件。自Rosenberg发现顺铂的抗癌特性后,人们合成了多种金属配合物