本文關(guān)鍵詞：線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運體對神經(jīng)母細胞瘤細胞自噬和線粒體自噬的作用

  更多相關(guān)文章： 氧糖剝奪再灌注 線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運體 線粒體自噬 自噬 神經(jīng)保護

【摘要】：腦缺血再灌注損傷能夠引起神經(jīng)細胞損傷,導(dǎo)致細胞凋亡或壞死,引起缺血區(qū)腦組織神經(jīng)功能失調(diào)。自噬是細胞內(nèi)的各種基質(zhì)和細胞器通過溶酶體系統(tǒng)降解的過程,它是促進細胞在各種壓力環(huán)境下存活的重要功能。線粒體既是細胞內(nèi)能量供應(yīng)的主要細胞器,也是活性氧(reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生的主要來源,同時也是細胞缺氧再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)損傷的重要作用靶點。I/R損傷導(dǎo)致細胞內(nèi)ROS含量增加,細胞器受損并導(dǎo)致線粒體功能障礙,受損的線粒體最終通過線粒體自噬途徑被選擇性的清除。因此,線粒體自噬在線粒體質(zhì)量控制和細胞存活中具有重要的作用,及時清除受損傷的線粒體對細胞對抗I/R損傷具有重要的意義。大量研究證明,線粒體自噬功能受損或過度激活均與細胞死亡有關(guān)。通過線粒體自噬途徑及時清除受損傷的線粒體對神經(jīng)細胞的存活是有益的,而過度激活的自噬往往會清除細胞內(nèi)大量的重要細胞器,如線粒體,造成細胞損傷,并最終導(dǎo)致細胞發(fā)生自噬性死亡。線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運體(mitochondrial calcium uniporter,MCU)是線粒體鈣離子轉(zhuǎn)運的重要通道,而鈣離子對線粒體自噬具有重要的調(diào)控作用。在純化的線粒體體外實驗中已經(jīng)證明,MCU能夠調(diào)控線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的開放,而MPTP在誘導(dǎo)線粒體自噬方面具有重要的調(diào)控作用。另一方面,線粒體是一個動態(tài)的細胞器,不斷的進行著分裂和融合活動。線粒體分裂能夠產(chǎn)生兩個不同代謝水平的子線粒體,具有正常膜電位的健康線粒體能夠繼續(xù)參與線粒體的分裂和融合活動,而膜電位較低的子線粒體往往通過線粒體自噬途徑而降解、清除,因此,線粒體分裂會促進線粒體自噬的發(fā)生,可能是線粒體自噬所必需的上游事件。有趣的是,MCU能夠調(diào)控線粒體的分裂和融合,通過抑制線粒體分裂或促進線粒體融合能夠抑制線粒體自噬的發(fā)生。抑制線粒體分裂,能夠降低海馬神經(jīng)元中ROS的含量,下調(diào)線粒體分裂蛋白Drp1、細胞色素C(cytochrome,Cyt C)和促凋亡蛋白Bax的表達,上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達并提高Bcl-2/Bax蛋白比值,通過減少細胞凋亡途徑而減輕海馬神經(jīng)元缺氧復(fù)氧損傷。由于凋亡和自噬之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系,盡管MCU對細胞自噬和線粒體自噬的調(diào)節(jié)作用仍不確切,我們猜測MCU與細胞自噬和線粒體自噬之間也存在著緊密的聯(lián)系,并且能夠決定神經(jīng)細胞的最終命運。目的:研究I/R損傷對神經(jīng)細胞自噬和線粒體自噬水平的影響,探討MCU對I/R損傷誘導(dǎo)的細胞自噬和線粒體自噬的調(diào)控作用。方法:通過建立神經(jīng)母細胞瘤細胞(SH-SY5Y)的氧糖剝奪再灌注(oxygen and glucose deprivation/reperfusion,OGD/RP)損傷細胞模型來模擬腦I/R損傷。實驗細胞隨機分為6組:(1)正常對照組:細胞在正常條件下培養(yǎng)未經(jīng)任何處理;(2)OGD/RP組:細胞經(jīng)過OGD處理6小時后,恢復(fù)正常培養(yǎng)條件繼續(xù)孵育24小時;(3)OGD/RP+RU360組:細胞在OGD前加入Ruthenium 360(RU360)(10μm)共同孵育30分鐘,OGD后恢復(fù)正常培養(yǎng)條件繼續(xù)孵育24小時;(4)OGD/RP+Sper組:細胞在OGD前加入精胺(Sper)(10μm)孵育30分鐘,OGD后恢復(fù)正常培養(yǎng)條件繼續(xù)孵育24小時;(5)RU360組:細胞與RU360(10μm)共同孵育30分鐘,然后恢復(fù)正常培養(yǎng)條件繼續(xù)孵育24小時;(6)Sper組::細胞與Sper(10μm)共同孵育30分鐘,然后恢復(fù)正常培養(yǎng)條件繼續(xù)孵育24小時。采用cell counting kit-8試劑盒(CCK-8)法檢測各組細胞的活性,JC-1線粒體膜電位試劑盒檢測各組細胞線粒體膜電位(mitochondrial membrane potentia,MMP),透射電鏡(transmission electron microscopy,TEM)檢測各組細胞的超顯微結(jié)構(gòu),Western blot法檢測各組細胞線粒體自噬相關(guān)蛋白P62、Tom20、Beclin-1的表達水平。數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,p0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果:細胞活性檢測結(jié)果顯示:與對照組比較,OGD/RP組、OGD/RP+RU360組和OGD/RP+Sper組細胞活性明顯下降(p㩳0.001);與OGD/RP組比較,OGD/RP+RU360組細胞活性明顯升高(p㩳0.001),OGD/RP+Sper組無顯著性差異(p㧐0.05);RU360組和Sper組細胞活性與對照組比較結(jié)果無顯著性差異(p㧐0.05)。TEM檢測結(jié)果顯示:OGD/RP組、OGD/RP+RU360組和OGD/RP+Sper組細胞內(nèi)線粒體明顯腫脹,能夠檢測到典型的自噬體或線粒體自噬溶酶體結(jié)構(gòu),線粒體數(shù)量較對照組明顯減少;與OGD/RP組比較,OGD/RP+RU360組線粒體腫脹明顯減輕,線粒體形態(tài)較完整;RU360組和Sper組細胞線粒體形態(tài)較對照組無明顯差異。MMP檢測結(jié)果顯示:與對照組比較,OGD/RP組、OGD/RP+RU360組和OGD/RP+Sper組MMP明顯降低(p㩳0.001);與OGD/RP組比較,OGD/RP+RU360組MMP明顯升高(p㩳0.001),OGD/RP+Sper組無顯著性差異(p㧐0.05);RU360組和Sper組MMP與對照組比較結(jié)果無顯著性差異(p㧐0.05)。蛋白印跡結(jié)果顯示:與對照組比較,OGD/RP組、OGD/RP+RU360組和OGD/RP+Sper組P62、Tom20表達水平明顯下降,Beclin-1表達水平明顯增高(p㩳0.001);與OGD/RP組比較,OGD/RP+RU360組P62、Tom20表達水平明顯增高,Beclin-1表達水平明顯下降(p㩳0.001),OGD/RP+Sper組各蛋白表達水平無明顯變化;RU360組和Sper組各蛋白表達水平較對照組無明顯變化。結(jié)論:1、OGD/RP損傷誘導(dǎo)了SH-SY5Y細胞自噬和線粒體自噬的發(fā)生。2、MCU能夠調(diào)節(jié)OGD/RP損傷誘導(dǎo)的SH-SY5Y細胞的自噬與線粒體自噬水平。3、抑制MCU能通過保護細胞的形態(tài)和功能,維持正常的線粒體膜電位,降低OGD/RP損傷誘導(dǎo)的自噬與線粒體自噬水平,保護SH-SY5Y細胞減輕OGD/RP導(dǎo)致的細胞損傷。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R743

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳英,彭心昭,樸英杰;自噬分子機制的研究動向[J];解剖科學(xué)進展;2000年04期

2 葉青;鄭民華;;自噬的分子機制與病理生理意義[J];國際病理科學(xué)與臨床雜志;2007年04期

3 何韜;王海杰;譚玉珍;;自噬在細胞存活和死亡中的作用[J];生理科學(xué)進展;2008年01期

4 張志才;邵增務(wù);;自噬分子機制的研究進展[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展;2008年01期

5 趙勇;師長宏;伍靜;張海;;自噬的形態(tài)特征及分子調(diào)控機制[J];中國比較醫(yī)學(xué)雜志;2010年10期

6 王梅;李慶林;;自噬與癌癥的治療[J];安徽醫(yī)藥;2010年08期

7 伍靜;趙勇;師長宏;張海;;自噬的形態(tài)特征及分子調(diào)控[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展;2010年20期

8 王雄;譚璐;;自噬研究進展[J];亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥;2010年10期

9 卞龍艷;;運動與自噬的關(guān)系進展研究[J];齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2011年07期

10 王偉;徐忠東;陶瑞松;;腫瘤發(fā)生過程中自噬與凋亡關(guān)系的研究[J];合肥師范學(xué)院學(xué)報;2011年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋雪;漆永梅;張迎梅;;鎘、活性氧自由基與自噬發(fā)生的分子機制[A];中國活性氧生物學(xué)效應(yīng)學(xué)術(shù)會議論文集（第一冊）[C];2011年

2 秦正紅;粱中琴;陶陸陽;黃強;劉春風(fēng);蔣星紅;倪宏;邢春根;;自噬在細胞生存與死亡中的作用[A];中國藥理學(xué)會第九次全國會員代表大會暨全國藥理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 秦正紅;;自噬與腫瘤和神經(jīng)細胞生存——藥物作用的新靶位[A];全國生化與分子藥理學(xué)藥物靶點研討會論文摘要集[C];2008年

4 李芹;丁壯;;自噬功能研究進展[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會家畜傳染病學(xué)分會第八屆全國會員代表大會暨第十五次學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

5 胡晨;張璇;滕衍斌;胡海汐;周叢照;;家蠶中自噬相關(guān)蛋白Atg8的結(jié)構(gòu)研究[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2009年學(xué)術(shù)交流會論文摘要匯編[C];2009年

6 陳希;李民;Xiao-Ming Yin;李林潔;;通過不同途徑誘導(dǎo)自噬的化合物對Atg9的依賴性不同[A];細胞—生命的基礎(chǔ)——中國細胞生物學(xué)學(xué)會2013年全國學(xué)術(shù)大會·武漢論文摘要集[C];2013年

7 陳涓涓;敬靜;蔡元博;張俊龍;;針對活體細胞自噬行為的發(fā)光金屬配合物的設(shè)計[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第8分會場摘要集[C];2012年

8 寧曉潔;鐘自彪;王彥峰;付貞;葉啟發(fā);;缺血再灌注誘導(dǎo)小鼠肝細胞自噬[A];2013中國器官移植大會論文匯編[C];2013年

9 吳曉琦;李丹丹;鄧蓉;江山;楊芬;馮公侃;朱孝峰;;CaMKKβ磷酸化Beclin 1調(diào)控自噬及其在腫瘤治療中的作用[A];2011醫(yī)學(xué)科學(xué)前沿論壇第十二屆全國腫瘤藥理與化療學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

10 周鴻雁;裴中;陳杰;申存周;錢浩;劉妍梅;冼文彪;鄭一帆;陳玲;;線粒體動力改變參與了LRRK2突變導(dǎo)致的自噬[A];中華醫(yī)學(xué)會第十三次全國神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 生命學(xué)院;俞立課題組在《科學(xué)》發(fā)文揭示自噬調(diào)控的重要機制[N];新清華;2012年

2 周飛 張粹蘭;花櫚木“自噬”可抗癌[N];廣東科技報;2011年

3 張明永;水稻自噬基因研究取得新進展[N];廣東科技報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈盛楠;轉(zhuǎn)錄因子p8調(diào)控自噬的功能研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 皮會豐;DNM1L蛋白介導(dǎo)的線粒體自噬在鎘致肝臟毒性中的作用研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

3 李倩;miRNAs介導(dǎo)的自噬抑制在類鼻疽桿菌感染免疫逃逸中的作用機制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

4 黎炳護;激活TRPV1誘導(dǎo)自噬在血管平滑肌細胞泡沫化中作用及機制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

5 陳江偉;自噬在椎間盤退變中的作用及機制研究[D];上海交通大學(xué);2014年

6 李榮榮;自噬在布比卡因肌毒性中的作用及機制研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2015年

7 王維;NF-κB信號通路參與介導(dǎo)的自噬在高血壓大鼠心血管重構(gòu)的作用研究[D];山東大學(xué);2015年

8 劉春朋;日糧硒缺乏對雞肝臟蛋白質(zhì)組學(xué)及自噬變化的影響[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 梁蓓蓓;P53凋亡刺激蛋白ASPP2調(diào)控細胞自噬的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

10 袁揚;線粒體自噬的抗缺血性腦損傷作用及其調(diào)控機制研究[D];浙江大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 匡紅;Jnk2通過smARF的降解來調(diào)控壓力誘導(dǎo)的線粒體自噬及組織損傷[D];浙江理工大學(xué);2015年

2 洪永桃;自噬在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎滑膜成纖維細胞中的作用及甲氨蝶呤對自噬的影響[D];川北醫(yī)學(xué)院;2015年

3 李寧;自噬在嗎啡心肌保護中的作用及機制研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

4 劉冰;腦缺血預(yù)處理對大鼠局灶性腦缺血再灌注后自噬及凋亡的影響[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

5 王存凱;microRNA-30a-5p通過抑制自噬阻止肝星狀細胞激活[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

6 張宇程;泛素連接酶HOIL-1L在線粒體自噬中的功能與機制研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年

7 唐芙蓉;自噬對奶山羊雄性生殖干細胞生物學(xué)特性的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

8 陳軍童;腎損傷分子1對高糖誘導(dǎo)人腎小管上皮細胞自噬作用的影響[D];鄭州大學(xué);2015年

9 包勇;Kap1在LBH589誘導(dǎo)的乳腺癌細胞MCF-7自噬形成中的作用[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

10 魏園玉;P53缺失型HL-60白血病細胞內(nèi)Nucleostemin下調(diào)對mTOR通路介導(dǎo)的自噬活性的影響[D];鄭州大學(xué);2015年

，

本文編號：1304916