中文摘要
针对目前线粒体靶向治疗中具有重要意义但仍存争议的研究热点,选择具有代表性而又缺乏特异性有效治疗方案的缺血再灌注损伤(IRI)作为研究对象,采用膜结合型GFP细胞标记以及慢病毒载体质粒转染技术,系统地研究HL-1心肌细胞在不同压力情况下,动力样蛋白(Drp1)依赖的线粒体分裂对细胞自噬的影响,提出短暂缺血/再灌注(I/R)可以独立诱导线粒体自噬,而不触发非选择性自噬的新观点;同时提出Drp1介导的线粒体自噬是HL-1心肌缺血预适应(IPC)的分子机制。简言之,IPC心肌细胞受损线粒体被Drp1识别并分裂成小片段,通过线粒体自噬清除,从而减少活性氧(ROS )释放、阻止损伤波及到邻近正常的线粒体,避免过度线粒体分裂引起非选择性自噬所造成的自噬性细胞死亡。 Drp1与线粒体自噬关系的揭示,为建立以线粒体为靶位,针对缺血性心脏病的分子干预治疗奠定理论基础。
英文摘要
In view of the important but still controversial research hotspot in targeted therapy of mitochondria ,ischemia-reperfusion injury (IRI),being lack of efficient and specific treatment, is studied with GFP marked myocardial cells (HL-1). The cells are transfected by lentiviral vectors carrying dynamin—like protein(Drpl) mutant to study the effect of Drp1 on autophagy under different pressure. It is proposed that mitophagy is triggered by mild oxidative stress ,while non-selective autophagy is insufficient to trigger;Meanwhile we suggest that Drp1 mediated mitophagy is the molecular mechanism of myocardial ischemic preconditioning (IPC) in HL-1. In short, the damaged mitochondria of preconditioned cardiomyocytes is identified by Drp1 and divided into small pieces, which is subjected to mitophagy with decline of reactive oxygen species (ROS) production . Damage is prevented to spread to adjacent normal mitochondria, which helps to avoid non selective autophagy trigered by excessive mitochondria fission to protect myocardial cells from death. Molecular intervention targeted mitochondria is established based on the relationship between Drp1 and mitophagy in ischemic heart disease.
结题摘要
缺血性心脏病是严重威胁人类健康的重要心血管疾病之一,而心肌缺血预适应(IPC)是机体重要的内源性保护机制之一,但其确切的作用机制仍不清楚。有研究发现自噬参与了IPC的心肌保护作用,自噬包括选择性自噬和非选择性自噬,线粒体自噬作为选择性自噬的一种,其在IPC中的具体机制尚不明确。本研究针对目前线粒体靶向治疗中具有重要意义但仍存争议的研究热点,选择具有代表性而又缺乏特异性有效治疗方案的缺血再灌注损伤(IRI)作为研究对象,采用膜结合型GFP细胞标记以及慢病毒载体质粒转染技术,系统地研究H9C2心肌细胞在不同压力情况下,动力样蛋白(Drp1)依赖的线粒体分裂对细胞自噬的影响,提出短暂缺血/再灌注(I/R)可以独立诱导线粒体自噬,而不触发非选择性自噬的新观点;同时提出Drp1介导的线粒体自噬是H9C2心肌细胞IPC的分子机制。简言之,IPC心肌细胞受损线粒体被Drp1识别并分裂成小片段,通过线粒体自噬清除,从而减少活性氧(ROS )释放、阻止损伤波及到邻近正常的线粒体,避免过度线粒体分裂引起非选择性自噬所造成的自噬性细胞死亡。 Drp1与线粒体自噬关系的揭示,为建立以线粒体为靶位,针对缺血性心脏病的分子干预治疗奠定理论基础。本项目在细胞水平研究线粒体自噬在心肌缺血预适应中的关系。现阶段实验结果提示短暂缺氧/复氧对缺氧心肌细胞具有一定保护作用。由于细胞培养周期长,细胞实验中涉及DRP1与线粒体自噬分子标记物之间关系的免疫共沉淀及双分子荧光互补检测等仍在进行中。
