文献类型：会议论文

中文题名：线粒体损伤机制及测定方法

作者：赵晓红[1];毕婷婷[1];孙健[1];

第一作者：赵晓红

机构：[1]北京联合大学功能食品科学技术研究院;

第一机构：北京联合大学应用文理学院|北京联合大学生物化学工程学院功能食品科学技术研究院

会议论文集：2014线粒体毒性与基于毒性通路的安全性评价新策略学术研讨会暨中国毒理学会毒理学替代法与转化毒理学专业委员会成立大会论文集

会议日期：20141012

会议地点：中国北京

主办单位：中国毒理学会（Chinese Society of Toxicology(CSOT)）

语种：中文

中文关键词：线粒体;DNA损伤;膜损伤;机制;检测方法

摘要：线粒体位于细胞核外,既能产生能量又能携带遗传信息,它在生物的生长、发育、代谢、衰老、疾病、死亡以及生物进化等方面都有非常重要的意义。正常生理状态下,线粒体通过分裂与融合保持很好的平衡,以维持线粒体正常的形态、数量与功能。但是在外界各种不良因素,如环境中物理、化学与生物学危害的刺激下,线粒体极易出现损伤,造成线粒体功能障碍,进一步导致细胞功能损伤,引起细胞自噬、凋亡、坏死等不良反应发生,造成对机体健康的损伤。因此寻找敏感、特异的线粒体损伤指标,检测可能的早期损伤,对当前环境、食品中存在的日益增多的有害物质的毒性评价及作用机制探讨具有十分重要作用,也是当前食品毒理学研究发展新趋势中用体外毒性实验代替体内实验的一个重要方面,已引起越来越多的人们关注。线粒体损伤的基本机制包括线粒体DNA(mtDNA)的损伤和线粒体膜损伤。氧化应激的激活,产生过多的氧自由基,除了引起碱基配对错误、碱基位点的修饰和链的断裂使mtDNA损伤外,还使细胞及线粒体膜脂质过氧化,导致线粒体功能障碍,ATP生成减少,钙泵失活使细胞内钙增多,激活磷脂酶活性,使膜磷脂分解,造成膜通透性改变和跨膜电位的变化,导致蛋白质的释放并造成线粒体自身以及细胞的功能障碍,细胞色素C从线粒体释放到细胞浆,导致细胞凋亡或死亡。线粒体损伤检测方法:(1)线粒体形态学变化检测方法:电镜观察线粒体形态变化:分光光度法和钙离子荧光探针FLUO-2/AM及荧光分光光度法测定线粒体肿胀及游离钙离子的含量。(2)mtDNA缺失突变的检测方法:包括聚合酶链式反应(PCR)和核酸杂交(Southern Blot)。(3)线粒体渗透性转换孔检测方法:有膜片钳技术法、活性物质标记法、分光光度法等。(4)膜电位的检测方法:可使用荧光染料罗丹明123(RH123)作为线粒体膜电位的标记物,测定线粒体膜电位;还可以采用JC-1作为检测膜电位的探针来检测细胞、组织或者纯化的线粒体膜电位的变化;膜片钳技术采用记录膜上各种离子电流的活动情况,也可以用于评价线粒体膜电位的变化。(5)胞内ROS测定包括化学发光法、荧光探针、电子自旋共振和分光光度法。(6)ATP的检测主要采用生物荧光技术,该法根据荧光素、荧光素酶在ATP作用下,发生荧光反应,利用荧光光度计检测其发光强度的一种方法。