高氧会损害新生儿的多个器官和系统,如肺、大脑、肠道等.代谢异常是新生儿高氧相关肺疾病发病过程中重要的早期事件.本文综述了高氧相关新生儿支气管肺发育不良后的糖代谢、脂质代谢增加,氨基酸代谢失调.其潜在机制可能为:高氧会增加线粒体活性氧的形成,高氧也会改变新生儿支气管肺发育不良线粒体动力学,使线粒体融合减少,裂变和自噬增强.迄今的研究也发现许多与代谢相关的酶和代谢物在高氧相关疾病中发生改变.然而,相关内容尚未进行临床研究.未来的研究应侧重于将代谢谱与多组学数据结合,包括转录组测序、基因组学和蛋白质组学等应用于临床研究,以确定高氧相关新生儿肺损伤可能的生物标志物和治疗靶点.为新生儿高氧相关肺疾病代谢异常的治疗提供新策略.

背景 线粒体对成骨分化起着关键调控作用,但颌骨骨髓间充质干细胞(jaw bone marrow mesenchymal stem cells,JBMMSCs)成骨分化过程中线粒体功能的变化尚不明确.目的 探究JBMMSCs成骨分化过程中线粒体功能的变化.方法 提取小鼠JBMMSCs进行培养并进行鉴定.采用第 3代JBMMSCs接种于孔板内,设置为对照组、成骨诱导 3d组、成骨诱导 7d组;检测ATP含量和柠檬酸合酶活性;RT-qPCR检测线粒体功能相关标志物MFN1、MFN2、NRF1、PGC-1α的mRNA表达;Western blot分析线粒体功能相关标志物MFN1、MFN2、FIS1、COXⅣ的蛋白表达;JC-1染色评估线粒体膜电位.结果 提取的JBMMSCs形态呈长梭形,具有三向分化潜能.与对照组相比,成骨诱导 7d时,ATP含量和柠檬酸合酶活性增加(P均＜0.05);RT-qPCR结果表明,线粒体功能相关标志物MFN1、MFN2、NRF1、PGC-1α的mRNA表达上调(P＜0.05);Western blot结果显示,MFN1、MFN2、FIS1、COXⅣ的蛋白表达上调(P均＜0.05);JC-1染色结果证实,线粒体膜电位升高(P＜0.05).结论 JBMMSCs成骨分化过程中线粒体功能相关标志物均表达上调,提示线粒体功能增强.

目的:探讨促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶1(MKP1)对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导心肌损伤的影响及其机制。方法:将野生型(WT)和MKP1转基因(MKP1)小鼠(购自武汉华联科生物技术有限公司)各自随机分为两组：WT、WT＋TNF-α组和MKP1、MKP1＋TNF-α组。WT＋TNF-α组和MKP1＋TNF-α组的小鼠按6 mg/kg的剂量腹腔注射TNF-α；WT组和MKP1组的小鼠腹腔注射等量的生理盐水。检测各组小鼠心肌MKP1表达、心肌损伤标志物水平、心肌细胞线粒体分裂相关蛋白、抗氧化剂和呼吸复合物表达以及线粒体凋亡情况，采用 t检验分析组间差异。 结果:与WT＋TNF-α组比较，MKP1＋TNF-α组的小鼠心肌线粒体分裂动力蛋白相关蛋白1(Drp1)和线粒体分裂因子(Mff)相对表达下调(Drp1：1.80±0.20比1.00±0.30、 t＝－10.134、 P<0.05；Mff: 2.80±0.20比1.10±0.30、 t＝－8.313、 P<0.05)，差异有统计学意义，还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)水平升高[GSH：(29±2) nmol/mg比(49±3) nmol/mg、 t＝12.127、 P<0.05；SOD：(2.2±0.1) U/mg比(8.1±0.2) U/mg、 t＝10.301、 P<0.05；GPX：(50±4) U/mg比(172±6) U/mg、 t＝11.136、 P<0.05]，差异有统计学意义，线粒体呼吸复合物(complex)Ⅲ和ⅢⅡ相对表达上调(complex Ⅲ：1.00±0.20比2.20±0.12、 t＝10.715、 P<0.05；complex Ⅱ：1.10±0.09比1.90±0.08、 t＝8.312、 P<0.05)，差异有统计学意义，天冬氨酸蛋白水解酶-9(Caspase-9)和B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(bax)相对表达下调(Caspase-9: 2.20±0.11比1.15±0.09、 t＝－5.210、 P<0.05；bax：2.30±0.12比1.42±0.09、 t＝－6.006、 P<0.05)，差异有统计学意义。 结论:TNF-α诱导心肌损伤的机制涉及线粒体的过度分裂、线粒体氧化还原平衡和能量代谢的破坏以及线粒体凋亡。而MKP1过表达可明显抑制这些不良反应的发生发展，保护线粒体功能，抑制心肌损伤。

目的:评价选择性脑亚低温对大鼠脑缺血再灌注时动力相关蛋白1(Drp1)小泛素样修饰蛋白2/3(SUMO2/3)化修饰的影响。方法:清洁级健康雄性SD大鼠60只，6~8周龄，体质量240~260 g，采用随机数字表法分为4组( n＝15)：假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(I/R组)、选择性脑亚低温组(HT组)和常温组(NT组)。4组大鼠在监测脑温及直肠温度下进行操作，S组仅暴露颈部动脉；其余3组采用阻塞大脑中动脉2 h恢复灌注的方法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型。HT组和NT组拔除线栓即刻于左侧颈内动脉以80 ml·kg -1·h -1的速率分别灌注4和37 ℃生理盐水15 min。于再灌注24 h时行改良神经功能缺损严重程度评分(mNSS)。随后对大鼠实施深麻醉断头取脑，TTC染色观察并计算脑梗死体积百分比；取脑皮质缺血半暗带组织，透射电镜下观察线粒体超微结构改变，免疫共沉淀法检测Drp1 SUMO2/3化修饰水平，Western blot法检测总Drp1(T-Drp1)和总细胞色素c(T-Cytc)表达，分离线粒体和胞浆后检测线粒体外膜Drp1(M-Drp1)和胞浆Cytc(C-Cytc)表达。 结果:与S组比较，其余3组mNSS和脑梗死体积百分比升高，M-Drp1、T-Drp1、C-Cytc和T-Cytc表达上调，Drp1 SUMO2/3化修饰水平升高( P<0.05)，线粒体碎片化加重，嵴断裂和空泡化明显；与I/R组比较，HT组mNSS和脑梗死体积百分比降低，M-Drp1、T-Drp1、C-Cytc和T-Cytc表达下调，Drp1 SUMO2/3化修饰水平升高( P<0.05)，线粒体碎片化减轻、嵴断裂和空泡化减弱。NT组各指标与I/R组比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:选择性脑亚低温减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的机制与进一步增加Drp1 SUMO2/3化修饰水平，降低Drp1与线粒体外膜结合，减少线粒体过度分裂有关。

目的:评价磷酸甘油酸变位酶5 (PGAM5)在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与线粒体质量的关系。方法:SPF级健康雄性SD大鼠，6~8周龄，体重200~220 g，采用腹腔注射1%链脲佐菌素-柠檬酸盐缓冲液60 mg/kg的方法制备大鼠1型糖尿病模型。糖尿病造模成功后继续饲养8周，取1型糖尿病大鼠72只，采用随机数字表法分为4组( n＝18)：糖尿病假手术组(DS组)、糖尿病心肌缺血再灌注组(DIR组)、糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-PGAM5 shRNA组(DIR+PGAM5 shRNA组)和糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-GFP组(DIR+GFP组)。糖尿病建模后8周，采用结扎左冠状动脉前降支30 min后再灌注2 h的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。DIR+PGAM5 shRNA组和DIR+GFP组缺血前3周尾静脉缓慢注射AAV9-PGAM5 shRNA和AAV9-GFP 2×10 12 μg/kg。AAV9-PGAM5 shRNA组再灌注2 h时记录左心室收缩压(LVSP)和左心室收缩压上升和下降最大速率(±dp/dt max)，随后采集右颈动脉血样，采用ELISA法检测血清cTnI、CK-MB和LDH水平，随后处死大鼠取心脏，双重染色法确定心肌梗死面积，HE染色法观察心肌组织病理学结果，Western blot法检测PGAM5、自噬相关蛋白LC3B、p62、动力相关蛋白1 (Drp1)及线粒体自噬受体蛋白FUNDC1的表达。 结果:与DS组比较，DIR组和DIR+GFP组LVSP和±dp/dt max降低，血清cTnI、CK-MB和LDH水平升高，心肌梗死面积增加，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达上调，p62表达下调( P<0.05)；与DIR组比较，DIR+PGAM5 shRNA组LVSP和±dp/dt max升高，血清cTnI、CK-MB和LDH水平降低，心肌梗死面积减小，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达下调，p62表达上调( P<0.05)，DIR+GFP组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:PGAM5参与了糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的过程，与降低线粒体质量有关。

目的:探讨Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1 （Kelch-like ECH-associated protein 1, Keap1 ）/核因子E2相关因子2 (nuclear factor-E2-related factor 2, Nrf2）/抗氧化反应元件（antioxidant response element, ARE）信号通路在脑缺血/再灌注（ischemia/reperfusion, I/R ）损伤中对线粒体分裂的调控。方法:将提取的大鼠原代海马神经元采用随机数字表法分为4组：正常组（C组）、氧糖剥夺再灌注（oxygen-glucose deprivation/reperfusion, OGD/R）组、OGD/R+Nrf2抑制剂组（OGD/R+N组）和OGD/R+赋形剂组（OGD/R+V组）。透射电子显微镜观察线粒体形态，蛋白免疫印迹法检测线粒体动力相关蛋白（dynamin-related protein 1, Drp1 ）、线粒体分裂蛋白1 （mitochondrial fission protein 1, Fis1）、Keap1、Nrf2的表达，免疫荧光技术观察Nrf2的核转位，流式细胞仪检测各组细胞的凋亡率。结果:与C组比较，OGD/R组Keap1水平降低，Nrf2核内蛋白水平升高，Drp1、Fis1水平升高，免疫荧光观察Nrf2在OGD/R的过程中发生核转位，细胞凋亡率增加（ P<0.05）；与OGD/R组比较，OGD/R+N组Nrf2核内蛋白水平降低，Keap1水平升高，细胞凋亡率增加（ P<0.05）；OGD/R+V组与OGD/R组比较，Keap1、Drp1、Fis1、Nrf2核内蛋白水平及细胞凋亡率差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:在脑I/R中，Keap1/Nrf2/ARE信号通路能调控线粒体分裂、减少细胞凋亡、减轻脑损伤。

目的:探讨核因子E2相关因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2, Nrf2）在糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤（myocardial ischemia/reperfusion injury, MI/RI）中对线粒体动力相关蛋白1（dynamin-related protein 1, Drpl）相关线粒体裂变的调控及富马酸二甲酯（dimethylfumarate, DMF）的保护作用。方法:选择健康雄性SD大鼠制备糖尿病大鼠模型。采用随机数字表法将糖尿病模型制备成功的60只大鼠分为4组（每组15只）：假手术组（S组）、心肌缺血/再灌注组（MI/R组）、DMF+心肌缺血/再灌注组（R组）、DMF+ML385+心肌缺血/再灌注组（RE组）。R组、RE组术前7 d进行DMF 25 mg/kg灌胃，1次/d，连续7 d；S组与MI/R组行等容量生理盐水灌胃。RE组于缺血前30 min腹腔注射ML385 30 mg/kg。MI/R组、R组和RE组采用结扎左冠状动脉前降支30 min，恢复灌注120 min的方法制备糖尿病大鼠MI/RI模型；S组只穿线不结扎。记录4组大鼠心率、左心室收缩压（left ventricular systolic pressure, LVSP）、左心室射血分数（left ventricular ejection fractions, LVEF）和左心室短轴缩短率（fractional shortening, FS）；ELISA法检测血清乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB, CK-MB）、心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I, cTnI）含量，检测心肌组织中丙二醛（malondialdehyde, MDA）、活性氧自由基（reactive oxygen species, ROS）含量和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性；H-E染色光镜下观察心肌病理学结果；2，3，5-三苯基氯化四氮唑（2，3，5-triphenyltetrazolium chloride, TTC）染色法测定心肌梗死面积；RT-PCR法检测心肌Nrf2、Drp1 mRNA水平；Western blot法检测心肌Nrf2、Drp1蛋白水平；电子显微镜评估心肌线粒体形态学改变。结果:与S组比较，MI/R组、R组、RE组心率、LVSP、LVEF、FS下降（ P<0.05），LDH、CK-MB、cTnI、MDA和ROS含量增加（ P<0.05），SOD活性降低（ P<0.05），心肌病理学损伤加重，心肌梗死面积增加（ P<0.05），Nrf2、Drp1 mRNA及蛋白水平上调（ P<0.05），心肌线粒体裂变增加；与MI/R组比较，R组心率、LVSP、LVEF、FS增加（ P<0.05），CK-MB、LDH、cTnI、MDA和ROS含量降低（ P<0.05），SOD活性增加（ P<0.05），心肌病理学损伤减轻，心肌梗死面积减少（ P<0.05），Nrf2 mRNA及蛋白水平上调（ P<0.05），Drp1 mRNA及蛋白水平下调（ P<0.05），心肌线粒体裂变减少；与R组比较，RE组心率、LVSP、LVEF、FS下降（ P<0.05），LDH、CK-MB、cTnI、MDA和ROS含量增加（ P<0.05），SOD活性降低（ P<0.05），心肌病理学损伤加重，心肌梗死面积增加（ P<0.05），Nrf2 mRNA及蛋白水平下调（ P<0.05），Drp1 mRNA及蛋白水平上调（ P<0.05），心肌线粒体裂变增加。 结论:在糖尿病大鼠MI/RI中，DMF可激动Nrf2调控Drp1相关的线粒体裂变发挥其心肌保护作用。

目的:评价氯沙坦对脓毒症小鼠急性肾损伤的影响及其与线粒体融合-分裂的关系。方法:SPF级雄性C57BL/6J小鼠128只，6～8周龄，体质量20～25 g，采用随机数字表法分为4组( n＝32)：假手术组(Sham组)、假手术＋氯沙坦组(Sham＋LOS组)、脓毒症相关性急性肾损伤组(SA-AKI组)及脓毒症相关性急性肾损伤＋氯沙坦组(SA-AKI＋LOS组)。采用盲肠结扎穿孔法建立小鼠脓毒症模型。Sham＋LOS组及SA-AKI＋LOS组分别于假手术或造模前3 d开始，腹腔注射氯沙坦5 mg/kg，1次/d，连续3 d；Sham组及SA-AKI组腹腔注射等量溶剂。随机取20只小鼠，观察术后7 d生存情况。于假手术或造模后24 h，采用比色法测定血清BUN及Cr浓度，采用ELISA法测定血清TNF-α、IL-6和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)浓度；取肾组织，HE染色后光镜下观察病理学结果，并行肾小管损伤评分，采用荧光素酶法测定ATP含量，采用JC-1法测定线粒体膜电位(MMP)水平，采用Western blot法检测动力相关蛋白1(Drp1)及线粒体融合蛋白2(Mfn2)表达。 结果:与Sham组比较，SA-AKI组及SA-AKI＋LOS组生存率降低，血清BUN、Cr、TNF-α、IL-6、HMGB1浓度和肾小管损伤评分升高，肾组织ATP含量及MMP下降，Drp1表达上调，Mfn2表达下调( P<0.05)，肾组织发生病理学损伤；与SA-AKI组比较，SA-AKI＋LOS组生存率升高，血清BUN、Cr、TNF-α、IL-6、HMGB1浓度和肾小管损伤评分下降，肾组织ATP含量及MMP升高，Drp1表达下调，Mfn2表达上调( P<0.05)，肾组织病理学损伤减轻。 结论:氯沙坦可减轻脓毒症小鼠急性肾损伤，机制可能与促进线粒体融合，抑制线粒体分裂有关。

线粒体自噬是选择性降解损伤的线粒体以保证正常的线粒体数量和质量，对维持细胞内稳态与存活具有重要意义；坏死性凋亡是一种程序性细胞坏死，可由过度线粒体自噬诱导。活性氧（ROS）主要由线粒体产生，可损伤线粒体。高氧性急性肺损伤（HALI）是临床氧疗的严重并发症，致病机制不明确，现有研究表明，线粒体自噬与坏死性凋亡参与了HALI的发生过程。调控线粒体自噬与坏死性凋亡的机制众多，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、PTEN诱导激酶1/PARK2基因编码的E3泛素蛋白连接酶（PINK1/Parkin）蛋白通路、磷酸甘油酸变位酶5（PGAM5）等，其中PGAM5已被证实是连接线粒体自噬和坏死性凋亡的关键因子。本课题组前期研究发现，微小RNA-21-5p（miR-21-5p）减轻HALI的机制与其靶向PGAM5介导的抑制线粒体自噬有关，但PGAM5介导的线粒体自噬和坏死性凋亡的机制尚不清楚。因此，本文就PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点进行综述，以期寻找到在HALI中PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点对肺保护的线索，为后续基础研究提供理论基础。

目的:评价 hsa_circ_0025853在低温减轻神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH细胞)氧糖剥夺-复糖复氧损伤中的作用。 方法:体外培养SK-N-SH细胞至对数生长期，采用随机数字表法分为4组( n＝20)：对照组(C组)、氧糖剥夺-复糖复氧组(OGD/R组)、低温组(H组)、 hsa_circ_0025853干扰RNA(siRNA)+低温组(S+H组)。C组细胞在正常条件下培养；OGD/R组氧糖剥夺3 h后复糖复氧24 h；H组氧糖剥夺3 h后，在32 ℃低温下复糖复氧24 h。S+H组在氧糖剥夺-复糖复氧模型制备前48 h转染siRNA序列，余同H组。于复糖复氧24 h时，采用CCK-8法检测细胞活力，流式细胞术检测细胞凋亡率，qRT-PCR法检测线粒体动力相关蛋白1(Drp1) mRNA、 hsa_circ_0025853表达，Western blot法检测Drp1表达水平。 结果:与C组比较，其余3组细胞活力降低，细胞凋亡率升高， hsa_circ_0025853表达下调，Drp1及其mRNA表达上调( P<0.05)；与OGD/R组比较，H组和S+H组细胞活力升高，细胞凋亡率降低， hsa_circ_0025853表达上调，Drp1及其mRNA表达下调( P<0.05)。与H组比较，S+H组细胞活力降低，细胞凋亡率升高， hsa_circ_0025853表达下调，Drp1及其mRNA表达上调( P<0.05)。 结论:低温减轻SK-N-SH细胞氧糖剥夺-复糖复氧损伤的机制与上调 hsa_circ_0025853的表达，从而降低Drp1水平有关。