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细胞(线粒体)自噬对受损伤细胞的保护

      细胞自噬(Autophagy)是真核生物对细胞内物质进行周转的重要过程,自噬过程中细胞中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用,以实现细胞稳态和细胞器的更新。

      线粒体是细胞内物质能量代谢的主要场所,其生成的ATP是细胞生命活动的主要能量来源,同时也参与基本的生命活动。线粒体受损能导致活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)或者细胞凋亡因子释放,从而造成细胞损伤或细胞凋亡。 因此及时清除这些受损线粒体,从而维持线粒体的正常功能与数量就显得尤为重要,而这一过程通常由线粒体自噬(mitophagy)来完成。

      线粒体自噬具有两面性,一方面正常范围内的线粒体自噬可以维持人体细胞的正常生理机能,另一方面线粒体自噬水平过高和过低都会引发疾病。

      刘宇等人在研究自噬对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞凋亡的保护1)中,将人冠状动脉内皮细胞分为正常对照组、高糖组、RAPA(Rapamycin, 自噬促进剂)组、3-MA(3-Methyladenine, 自噬抑制剂)组。用Cell Counting Kit-8(CCK-8)检测细胞生长活力。结果(1)高糖溶液刺激内皮细胞24 h后,细胞生长活力降低、(2)与高糖组相比,RAPA 组细胞生长活力明显增加、(3)与高糖组相比,3-MA组细胞生长活力明显减少。结论细胞自噬可能对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞具有凋亡保护作用。
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      刘柱等人在研究自噬活化在软骨细胞中对线粒体失调的保护2)中,采用线粒体呼吸链抑制剂oligomycin处理人软骨细胞,用自噬激活剂Rapamycin和Torin处理人软骨细胞。用Aannexin V及PI染色试剂盒检测细胞凋亡,结果oligomycin处理人软骨细胞导致凋亡和死亡的显著增加。采用自噬激活剂Rapamycin和Torin处理人软骨细胞,细胞凋亡和死亡显著下降。结论自噬在人软骨细胞线粒体功能失调中具有保护作用。

      谢俊泽等人在研究自噬在镉致BRL 3A细胞损伤中的保护3)中,以大鼠肝细胞系(BRL 3A)为模型,用不同浓度的镉处理细胞,通过加入雷帕霉素(自噬促进剂)和氯喹(自噬抑制剂)来升高和降低自噬水平,用MTT法检测自噬水平的变化对细胞活性的影响。结果显示与镉处理组相比,雷帕霉素可以显著提高细胞活性,氯喹显著降低细胞活性。表明自噬可以减弱镉对细胞的损伤作用,对细胞起到一定的保护作用。
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〇 MTT

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《参考文献》
1) 刘宇等, 自噬对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞凋亡的保护作用, 现代生物医学进展, 2015, 15(12), 2201-2204
2) 刘柱等, 自噬活化在软骨细胞中对线粒体失调的保护作用, 临床和实验医学杂志, 2016, 15(6), 526-530
3) 谢俊泽等, 自噬在镉致BRL 3A细胞损伤中的保护作用, 中国兽医学报, 2016, 36(11), 1899-1902
◎ 线粒体染色
◎ 线粒体膜电位荧光探针
◎ 线粒体自噬荧光标记
◎ 线粒体单线态氧检测