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World File Search System膜电位
增强线粒体丙酮酸代谢可改善心脏缺血再灌注损伤
引言急性心肌梗死 (AMI) 是全球范围内重大的公共健康问题、心力衰竭 (HF) 的主要原因和主要死亡原因 (1–3)。AMI 患者的标准治疗是直接经皮冠状动脉介入治疗 (PPCI)，以再灌注并恢复缺血心肌的氧合血流 (4, 5)。然而，PPCI 却伴有再灌注损伤，这会加剧组织损伤并增加心肌细胞死亡，导致可挽救的心肌减少。据估计，再灌注损伤约占 AMI 后最终梗死的 50% (4, 6)。尽管经过数十年的研究，但尚无任何药物干预措施成功地转化为常规临床实践以减轻缺血-再灌注 (I/R) 损伤的有害影响 (7–9)。因此，减轻心肌 I/R 损伤仍然是心血管医学中尚未满足的需求，以防止缺血事件后发展为慢性 HF。I/R 的潜在机制复杂且多因素，但动物模型数据表明，缺血性心肌细胞内的线粒体功能障碍是关键因素（10-12）。在 I/R 损伤期间，线粒体功能对心肌细胞维持细胞能量、氧化还原和活力至关重要（13）。I/R 损伤引起的线粒体缺陷可导致线粒体介导的细胞凋亡，包括线粒体膜电位受损（ΔΨ）、钙超载和氧化应激（14, 15）。这被认为是由于 I/R 期间氧气和营养物质供应不连续而导致代谢失衡所致（16, 17）。了解代谢
延迟 GABA 转移会间接影响发育中的海马体的膜特性
在出生后的前两周，啮齿动物的神经元内氯离子浓度逐渐下降，导致 GABA 反应从去极化转变为高极化。在神经发育障碍的啮齿动物模型和人类患者中，出生后的 GABA 转变会延迟，但 GABA 转变延迟对发育中大脑的影响仍不清楚。在这里，我们通过用氯离子输出蛋白 KCC2 的特异性抑制剂 VU0463271 处理 6 至 7 日龄小鼠的器官型海马培养物 1 周，研究了出生后 GABA 转变延迟对网络发育的直接和间接影响。我们证实了 VU 治疗延迟了 GABA 转变并使 GABA 信号去极化直到 DIV9。我们发现 VU 治疗后 DIV9 时的兴奋性和抑制性突触的结构和功能发育没有受到影响。与之前的研究一致，我们观察到 GABA 信号在对照组和 VU 处理的出生后切片中已经受到抑制。令人惊讶的是，在 VU 治疗结束 14 天后（DIV21），我们观察到 CA1 锥体细胞中自发抑制性突触后电流的频率增加，而兴奋性电流没有改变。突触数量和释放概率不受影响。我们发现，与对照切片相比，放射层中以树突为靶向的中间神经元具有升高的静息膜电位，而锥体细胞的兴奋性较低。我们的结果表明，去极化 GABA 信号不会促进 P7 后的突触形成，并表明出生后细胞内氯离子水平以细胞特异性的方式间接影响膜特性。
针对线粒体的三苯基膦基化合物通过 Erk1/2 防止线粒体功能障碍，从而抑制肥大细胞 FcεRI 依赖性脱颗粒
目的：肥大细胞（MC）Fc ε RI依赖性激活和脱颗粒在过敏性疾病中起重要作用。我们之前已证明基于三苯基膦（TPP）的抗氧化剂SkQ1可抑制肥大细胞脱颗粒，但这种抑制的确切机制仍不清楚。本研究重点研究基于TPP的化合物SkQ1和C 12 TPP对MC脱颗粒过程中Fc ε RI依赖性线粒体功能障碍和信号传导的影响。主要方法：用抗二硝基苯基IgE致敏MC，并用BSA偶联的二硝基苯基刺激MC。通过β-己糖胺酶释放来估计MC的脱颗粒。通过对接头分子LAT、激酶Syk、PI3K、Erk1/2和p38的Western印迹分析确定基于TPP的化合物对Fc ε RI依赖性信号传导的影响。荧光显微镜用于评估线粒体参数，例如形态、膜电位、活性氧和 ATP 水平。主要发现：用基于 TPP 的化合物进行预处理可显著降低 Fc ε RI 依赖的 MC 脱颗粒。基于 TPP 的化合物还可以防止线粒体功能障碍（线粒体 ATP 水平下降和线粒体裂变），并降低 Erk1/2 激酶磷酸化。U0126 选择性抑制 Erk1/2 还可以减少 β -己糖胺酶释放并防止 Fc ε RI 依赖的 MC 脱颗粒期间的线粒体碎裂。意义：这些发现扩展了对线粒体在 MC 激活中的作用的基本理解。它还为开发用于治疗过敏性疾病的线粒体靶向药物提供了理论依据。
线粒体代谢在肝脂肪变性中的核心作用
线粒体都存在于除成熟的红细胞外的所有哺乳动物细胞中。线粒体由几种用于葡萄糖，脂肪酸，氨基酸和生物能途径的代谢途径，用于ATP合成，膜电位和活性氧的产生。在肝脏中，肝线粒体在肝脂肪变性中起关键作用，因为线粒体代谢产生乙酰辅酶A乙酰辅酶A，这是合成脂质和胆固醇的基础。线粒体内膜不可渗透代谢物，还原等效物以及磷酸盐和硫酸盐等小分子。因此，线粒体穿梭和载体起着这些代谢产物和分子在整个膜上的流入和外排的途径。这些班车和线粒体酶的信号调节在协调线粒体代谢以适应肝脏代谢应激中代谢途径的胞质部分方面起着关键作用。有趣的是，线粒体蛋白SH3结合蛋白5（SAB/ SH3BP5）和C-JUN N末端激酶（JNK）的相互作用在JNK持续激活JNK和磷酸化 - JNK（P-JNK）介导的Lipogenitication的激活途径中的持续激活中是关键作用。SAB的敲除或敲除可以防止或逆转肝脏脂肪变性，炎症和纤维化，以及改善的代谢不耐受和能量消耗。此外，阻塞SAB肽可防止棕榈酸诱导的P-JNK与SAB的相互作用并抑制线粒体生物能力，这意味着P-JNK对线粒体代谢的影响。本综述的重点是在代谢胁迫条件下线粒体代谢产物的流动以及线粒体和线粒体应激信号在肝脂肪变性中的贡献。
羊栖菜乙醇提取物诱导细胞凋亡...
背景：先前的研究报告称，一种可食用的褐藻羊栖菜具有多种促进健康的功效；然而，其抗癌潜力的证据仍然缺乏。在本研究中，我们研究了羊栖菜乙醇提取物 (EHF) 对 B16F10 小鼠黑色素瘤细胞增殖的影响。方法：通过细胞活力和细胞凋亡分析来研究 EHF 对 B16F10 细胞的作用。使用流式细胞仪测量细胞活性氧 (ROS) 和线粒体膜电位 (ΔΨm)。进行蛋白质印迹分析以测量细胞凋亡和磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K)/Akt 信号相关蛋白。结果：EHF 处理显著降低 B16F10 细胞活力，这与诱导细胞凋亡有关。 EHF 激活 caspase-8 和 caspase-9，它们分别参与启动外在和内在凋亡途径，还增加了 caspase-3 活性，这是一种典型的效应 caspase，随后导致聚（ADP-核糖）聚合酶裂解。此外，EHF 破坏了线粒体的完整性并增加了 Bax/Bcl-2 比率，这导致细胞质释放细胞色素 c。EHF 进一步提高了细胞内的 ROS 水平，而 ROS 抑制剂 N-乙酰半胱氨酸 (NAC) 的加入可显著减轻 EHF 引起的线粒体功能障碍和生长抑制。此外，EHF 使 PI3K/Akt 信号通路失活，而 PI3K/Akt 抑制剂 LY294002 增强了 EHF 的凋亡诱导作用。然而，在 NAC 存在下，同时用 EHF 和 LY294002 处理导致的细胞凋亡增加和细胞活力降低显著减弱。结论：这些结果表明，EHF 通过激活外在和内在凋亡途径以及 ROS 依赖的 B16F10 细胞中 PI3K/Akt 信号传导的失活来诱导细胞凋亡。
在牛模型中通过 CRISPR/Cas9 技术修饰 TFAM 基因的后编辑细胞的表征
为了增加知识，必须深入研究大型动物模型中的基因编辑，以便将来将其应用于转化医学和食品生产。线粒体转录因子 A（TFAM）是 HMGB 亚家族的成员，可与 mtDNA 启动子结合。该基因维持 mtDNA，并且对于 mtDNA 转录的起始至关重要。最近，我们通过 CRISPR/Cas 9 技术破坏牛成纤维细胞中的 TFAM 基因，生成了一种新的细胞系。我们通过生成杂合突变克隆证明了 CRISPR/Cas9 设计是有效的。在这种情况下，一旦该基因调节 mtDNA 复制特异性，该研究旨在确定后编辑细胞是否能够在体外维持，并评估它们在培养中连续传代后是否会出现 mtDNA 拷贝数和线粒体膜电位的变化。编辑后的细胞在培养中扩增，我们进行了生长曲线、倍增时间、细胞活力、线粒体 DNA 拷贝数和线粒体膜电位测定。编辑过程并没有使细胞培养变得不可行，尽管与对照组相比，细胞生长率和活力有所下降，因为我们观察到在补充有尿苷和丙酮酸的培养基中培养时，细胞生长良好。它们还表现出典型的成纤维细胞样外观。用于确定 mtDNA 拷贝数的 RT-qPCR 表明，与不同细胞代次中未编辑的克隆（对照）相比，编辑后的克隆有所减少。用 Mitotracker Green 和 red 进行细胞染色表明，与未编辑的细胞相比，编辑后的细胞中的红色荧光有所减少。因此，通过表征，我们证明了 TFAM 基因对于线粒体的维持至关重要，因为它会干扰不同细胞传代中线粒体 DNA 拷贝数和膜电位的稳定性，从而证实了杂合编辑的细胞中线粒体活性的降低。
在牛模型中通过 CRISPR/Cas9 技术修饰 TFAM 基因的后编辑细胞的表征
为了增加知识，必须深入研究大型动物模型中的基因编辑，以便将来将其应用于转化医学和食品生产。线粒体转录因子 A（TFAM）是 HMGB 亚家族的成员，可与 mtDNA 启动子结合。该基因维持 mtDNA，并且对于 mtDNA 转录的起始至关重要。最近，我们通过 CRISPR/Cas 9 技术破坏牛成纤维细胞中的 TFAM 基因，生成了一种新的细胞系。我们通过生成杂合突变克隆证明了 CRISPR/Cas9 设计是有效的。在这种情况下，一旦该基因调节 mtDNA 复制特异性，该研究旨在确定后编辑细胞是否能够在体外维持，并评估它们在培养中连续传代后是否会出现 mtDNA 拷贝数和线粒体膜电位的变化。编辑后的细胞在培养中扩增，我们进行了生长曲线、倍增时间、细胞活力、线粒体 DNA 拷贝数和线粒体膜电位测定。编辑过程并没有使细胞培养变得不可行，尽管与对照组相比，细胞生长率和活力有所下降，因为我们观察到在补充有尿苷和丙酮酸的培养基中培养时，细胞生长良好。它们还表现出典型的成纤维细胞样外观。用于确定 mtDNA 拷贝数的 RT-qPCR 表明，与不同细胞代次中未编辑的克隆（对照）相比，编辑后的克隆有所减少。用 Mitotracker Green 和 red 进行细胞染色表明，与未编辑的细胞相比，编辑后的细胞中的红色荧光有所减少。因此，通过表征，我们证明了 TFAM 基因对于线粒体的维持至关重要，因为它会干扰不同细胞传代中线粒体 DNA 拷贝数和膜电位的稳定性，从而证实了杂合编辑的细胞中线粒体活性的降低。
原创研究开发针对线粒体且具有 pH/热响应能力的 Syner 药物双载体递送系统
目的：多功能药物递送系统 (DDS) 正在成为一种高效治疗恶性肿瘤的新策略。本研究旨在开发一种使用天然蛋白质铁蛋白 (FRT) 和纳米级氧化石墨烯 (NGO) 作为双载体的药物双载体递送系统 (DDDS)。方法：FRT 是一种具有拆卸和重组特性的 pH 敏感空心笼蛋白，NGO 具有较大的表面积和光热效应，可以在近红外辐射 (NIR) 下装载和释放药物。由于这些独特的特性，NGO 装载了抗癌药物白藜芦醇 (RSV) 和结合的线粒体靶向分子 IR780 作为第一个药物递送平台 IR780-NGO-RSV (INR)。接下来，INR 被 FRT 封装以形成 DDDS INR@FRT，用于卵巢癌的协同光热化疗。结果：通过一系列表征，INR@FRT 表现出均匀的纳米球结构和在生理条件下显著的稳定性。证实了热/pH 5.0 可触发 INR@FRT 释放 RSV。被细胞吸收后，INR@FRT 定位到溶酶体，酸性环境触发 INR 释放。INR 靶向线粒体并释放 RSV 直接与细胞器发生反应，进而降低线粒体膜电位并导致细胞凋亡。体内实验表明，INR@FRT 联合 NIR 照射表现出显著的肿瘤抑制作用，治疗 60 天后存活率很高。最后，在体内和体外证明了 INR@FRT 的生物相容性。结论：这些结果凸显了 INR@FRT 作为一种 DDDS 在治疗肿瘤方面的巨大潜力。关键词：白藜芦醇 细胞凋亡 双载体药物递送系统 线粒体靶向性 pH/热诱发肿瘤治疗
Oroboros仪器GmbH线粒体生物能学
2月19日，星期日上午9:30 - 上午11:00房间9 Oroboros Instruments GMBH线粒体生物能学 - 一种定量的分析和诊断方法线粒体适应性对于大脑和肌肉功能至关重要，对可预防和年龄相关的变性性疾病的抵抗力至关重要，因此具有质量的质量。氧化磷酸化（OXPHOS）的能力是线粒体适应性的基本组成部分，也是生物能力中的关键元素。全面和实时的OXPHOS分析基于与线粒体核心能量代谢相关的生物物理和生化概念。它将生物能学扩展到线粒体生理水平，用于健康和疾病的功能诊断。Oroboros O2K是定量高分辨率呼吸测定法（HRR）和全面的OXPHOS分析的最新呼吸仪。它具有较高的信号稳定性和不受限制的滴定灵活性，适合于应用复杂的基板抑制剂抑制剂滴定（西装）方案，这是研究线粒体途径和呼吸控制健康和疾病的基础。高分辨率和对氧浓度的精确控制能够研究正氧，缺氧和高氧下的线粒体功能。使用O2K-荧光计，ROS产生的荧光测定，线粒体膜电位，ATP产生和钙吸收可以实时和同时与HRR直接结合。演讲者Erich Gnaiger，Oroboros Instruments GmbH用于监测Q-和NAD-REDOX状态和光生物学的模块在NextGen-O2K中实现，进一步扩展了分析分辨率和开放新窗口，以研究生物能学的生物物理原理。我们将介绍NextGen-O2K和O2K-Fluorespremeter的应用，以探索各种样品中的线粒体生理和病理学，并找到与线粒体相关疾病的溶液。
解锁转运蛋白以促进药物研发
摘要 溶质载体 (SLC) 膜转运蛋白包含一个易于处理但尚未得到充分研究的靶标家族，可用于潜在的药物干预。最近对人类遗传与疾病的关联分析，结合诸如寻找合成致死性等介入方法，揭示了各种 SLC 家族成员与未满足治疗需求的疾病之间的新联系。荧光成像板读取器 (FLIPRTM，Molecular Devices) 与响应细胞膜电位 (MP) 的荧光染料相结合，为进行 SLC 指导的药物发现提供了一个多功能平台。这是因为许多 SLC 运输带电溶质或溶质与离子结合，因此易位与 MP 的变化有关。我们展示了两次完整的高通量筛选 (HTS) 活动的结果，以说明该平台的应用。SLC 通过杆状病毒介导的转导在粘附的 U2OS 宿主细胞中表达。将染料加载到 1536 孔高密度微量滴定板中的细胞，与测试药物预孵育，并用底物（氨基酸或糖）进行攻击。通过与对未转化宿主细胞的 KCl 诱发的 MP 反应的影响进行比较，筛选出具有非 SLC 特异性作用的药物。从大约 200 万种化合物的完整筛选集合中，对 500-2000 种推定的抑制剂进行了研究，以确定对密切相关转运蛋白的特异性（也使用 FLIPR），并通过非 FLIPR 方法证实真实的 SLC 抑制（即“正交性”）。HTS 活动在有吸引力的化学空间中提供了新的化学起点，从而能够探索结构-活性关系 (SAR)，并有助于在动物模型中确认每种情况下的治疗假设：药物介导的 SLC 抑制将诱导对疾病有益的生理效应。