線粒體損傷與檢測方法研究進展

摘 要:線粒體是細胞活動的“能源工廠”，在各種致病因素作用下線粒體極易出現各種結構和功能損傷，這在疾病的發展中起著十分重要的影響，文章就線粒體結構和功能損傷及其檢測方法作一綜述。

關鍵詞:線粒體損傷;mtDNA;凋亡

中圖分類號:Q343.3文獻標識碼:A文章編號:1000-8136(2009)17-0005-02

線粒體在生物的生長、發育、代謝、衰老、疾病、死亡以及生物進化等方面都有非常重要的意義，而在各種致病因素作用下線粒體極易出現各種結構和功能損傷。在細胞凋亡過程中，內源性核酸內切酶、Caspase蛋白酶家族、信號轉導系統、凋亡相關基因、氧自由基、Ca2+ 、NO、能量代謝、線粒體都參與了凋亡的發生線粒體與細胞凋亡間存在著密切關系，這在疾病的發展中起著十分重要的影響，因此對線粒體損傷的檢測也有非常關鍵的意義。

1mtDNA損傷及其修復

1.1ROS 對mtDNA 的氧化損傷

人類mtDNA 編碼維持細胞電子傳遞鏈和ATP生成等生理活動所必需的13 種多肽、22 種轉運RNA(tRNA) 和2種核糖體RNA( rRNA)。mtDNA遭受氧化應激，將導致解偶聯蛋白2 (UCP - 2) 基因、電位依賴性陰離子通道1(VDAC - 1) 、PRDX3 基因和Raf 基因等基因的受損，使其蛋白表達發生改變。因而，一旦mtDNA 受到不可修復的氧化應激，將導致線粒體呼吸鏈的中斷、膜電位的崩潰和ATP合成障礙，導致細胞凋亡。即ROS 可導致mtDNA 損傷，mtDNA 損傷導致線粒體多肽表達改變，繼發電子傳遞鏈功能下降，ATP 生成減少，線粒體膜電位下降，ROS 生成增多，細胞色素C 和凋亡誘導因子(AIF) 的釋放，最終導致細胞死亡。Gonzalo R 等認為，mtDNA的突變影響了線粒體復合酶Ⅰ的活性，從而經電子漏生成的O2-會顯著增多，使線粒體ROS 過量產生，而抗氧化酶的活性沒有改變，從而導致線粒體內脂質和mtDNA 的氧化加強。……