線粒體與細(xì)胞調(diào)控的研究進(jìn)展

湯　浩(綜述)，林春龍(審校)

(1.南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 衡陽 421000； 2.岳陽市二人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，湖南 岳陽 414000)

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線粒體與細(xì)胞調(diào)控的研究進(jìn)展

湯浩1△(綜述)，林春龍2※(審校)

(1.南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 衡陽 421000； 2.岳陽市二人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，湖南 岳陽 414000)

摘要：線粒體是一種細(xì)胞器，廣泛存在于除紅細(xì)胞以外的大多數(shù)細(xì)胞體內(nèi)，同時(shí)也是細(xì)胞進(jìn)行氧化磷酸化、三羧酸循環(huán)及氧化呼吸鏈的主要場所，產(chǎn)生ATP，提供細(xì)胞活動所需能量，同時(shí)線粒體也參與細(xì)胞代謝的多個(gè)環(huán)節(jié)，如細(xì)胞增殖、凋亡等。近年來，線粒體與細(xì)胞調(diào)控對疾病的發(fā)生、發(fā)展成為潛在的研究熱點(diǎn)。因此，明確線粒體在細(xì)胞調(diào)控中的作用機(jī)制，以便更好地認(rèn)識及指導(dǎo)對相關(guān)性疾病的治療具有重要意義。

關(guān)鍵詞：線粒體；細(xì)胞周期；增殖；凋亡

線粒體主要由外膜、內(nèi)膜、膜間隙及基質(zhì)4部分組成，外膜平滑含有單胺氧化酶，內(nèi)膜向內(nèi)突起折疊成嵴，膜間隙則由內(nèi)外膜組成，基質(zhì)則位于由線粒體包裹的中央空間部分，其中基質(zhì)包含參與三羧酸循環(huán)、脂肪酸氧化等反應(yīng)所需的眾多酶類，在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、增殖及凋亡等方面發(fā)揮了重要作用，近年來研究線粒體在細(xì)胞代謝中的交互作用逐漸成為重點(diǎn)?，F(xiàn)就線粒體在細(xì)胞代謝中對細(xì)胞調(diào)控的作用及其潛在的應(yīng)用前景予以綜述。

1細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期

在細(xì)胞有絲分裂過程中，從細(xì)胞第一次分裂結(jié)束開始，再到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束循環(huán)過程稱為細(xì)胞周期。細(xì)胞周期通常分為4個(gè)階段。G1期：DNA復(fù)制前期,細(xì)胞器復(fù)制；S期：DNA復(fù)制合成期；G2期：DNA復(fù)制后期，染色體分裂及細(xì)胞分離；M期：有絲分裂期，分裂成兩個(gè)后代細(xì)胞[1]。S期與M期間隔在G1期與G2期之間[2]。細(xì)胞周期沿著G1→S→G2→M→G1進(jìn)行。研究表明,線粒體膜電位[3]、線粒體DNA[4]、線粒體相關(guān)蛋白[5]等通過調(diào)控細(xì)胞周期的進(jìn)程影響細(xì)胞增殖[6]。

1.1線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)與細(xì)胞增殖mtDNA是DNA中發(fā)現(xiàn)的一種特殊形態(tài)，同時(shí)也是體內(nèi)重要的遺傳物質(zhì)。其分子結(jié)構(gòu)為共價(jià)閉合的環(huán)狀雙鏈分子。人與大多數(shù)動物細(xì)胞的mtDNA分子質(zhì)量約為16.5 kb，包含13個(gè)蛋白編碼基因,2個(gè)核糖體rna基因,一個(gè)控制區(qū)域(D-loop)及一個(gè)L-strand復(fù)制原點(diǎn)(OL)[7]。mtDNA生物合成是以半保留形式進(jìn)行自我復(fù)制。有研究報(bào)道，mtDNA進(jìn)行自我復(fù)制的時(shí)期主要發(fā)生在細(xì)胞周期的S及G2期，DNA復(fù)制在先，線粒體有絲分裂在后。細(xì)胞核DNA主要編碼mtDNA復(fù)制所需聚合酶，而細(xì)胞質(zhì)核糖體是mtDNA生物合成的主要場所[8]。近年來隨著研究的不斷深入，mtDNA在腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡及轉(zhuǎn)移等過程中的作用日益凸出，研究mtDNA在腫瘤細(xì)胞中所表現(xiàn)出的作用及其機(jī)制逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此對腫瘤基礎(chǔ)以及臨床領(lǐng)域的研究成為人們研究的新熱點(diǎn)[9]。有研究證據(jù)顯示，在腫瘤細(xì)胞的代謝過程中，mtDNA扮演重要角色，據(jù)Salgia等[10]研究顯示,mtDNA突變可導(dǎo)致活性氧類(reactive oxygen species，ROS)和活性氮生成增加，前列腺癌的發(fā)病機(jī)制可能與此相關(guān)。Yeung等[8]研究證明,mtDNA編碼的關(guān)鍵蛋白質(zhì)電子傳遞鏈通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP(OXPHOS)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，提示mtDNA在腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。目前研究發(fā)現(xiàn)[11],線粒體融合素基2(mitochondria fusion gene for 2，MFN2)是一種新型的增殖抑制基因，MFN2屬于大鼠增殖抑制基因的同源基因，其分子結(jié)構(gòu)包含高度保守的蛋白質(zhì)成分，主要分布于線粒體外膜，參與線粒體功能的調(diào)節(jié)。一直以來，研究數(shù)據(jù)顯示，MFN2在線粒體、形態(tài)及功能等方面發(fā)揮重要作用，并引起人們的廣泛關(guān)注[11]。Zhang等[12]研究結(jié)果表明，在缺氧肺動脈平滑肌細(xì)胞中，對平滑肌細(xì)胞中的MFN2進(jìn)行沉默處理后，可以觀察到平滑肌細(xì)胞內(nèi)增殖細(xì)胞核抗原和細(xì)胞周期蛋白表達(dá)量明顯下降。Ye等[13]研究也表明,在B細(xì)胞淋巴瘤中MFN2通過內(nèi)源性途徑控制細(xì)胞增殖，其機(jī)制可能與抑制Ras-Raf-ERK信號通路相關(guān)。Zeng等[14]在胃癌細(xì)胞中證明，抑制胃癌細(xì)胞中的MFN2-YFP后癌細(xì)胞增殖顯著降低。上述研究均提示，mtDNA參與了癌細(xì)胞增殖的生物學(xué)行為。

1.2線粒體膜電位與細(xì)胞增殖在正常靜息狀態(tài)下，Na+-K+、Na+-Ca2+等質(zhì)子泵在維持膜電位的穩(wěn)定性方面發(fā)揮了重要作用，分布于線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子泵可通過將基質(zhì)內(nèi)膜的相關(guān)質(zhì)子泵入膜間隙導(dǎo)致質(zhì)子堆積，同時(shí)由于內(nèi)膜低通透性的特點(diǎn)，兩者共同導(dǎo)致內(nèi)膜兩側(cè)電荷分布不均，形成外正內(nèi)負(fù)的跨膜電位差。ATP能否正常供應(yīng)，完全取決于膜電位是否穩(wěn)定。因此，穩(wěn)定的膜電位是維持線粒體功能所需的必備條件。ATP-K+通道位于線粒體膜上并與膜電位的穩(wěn)定關(guān)系密切，是決定線粒體膜電位的重要因素之一，細(xì)胞受到病理刺激時(shí)，電壓門控K+通道開放，線粒體膜電位改變，從而引起線粒體Ca2+的升高，而升高的Ca2+又可引起ROS與一氧化氮的水平升高，三者相互影響。研究表明，Ca2+升高可導(dǎo)致Ca2+依賴的基因表達(dá)和鈣依賴蛋白激酶激活[15]。Wan等[16]研究表明，SK&F 96365逮捕淋巴細(xì)胞的細(xì)胞周期在G0/G1期，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期與G2/M期，從而抑制細(xì)胞增殖。

同樣線粒體ROS與細(xì)胞增殖密切相關(guān)，內(nèi)源性過氧化氫水平可隨細(xì)胞逐漸融合而下降。研究表明[17]，在腫瘤細(xì)胞中可產(chǎn)生持續(xù)高水平的過氧化氫，膜相關(guān)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶的表達(dá)代表惡性細(xì)胞的特征。Bauer[15]研究顯示，在腫瘤細(xì)胞中高水平的外源性過氧化氫水平可導(dǎo)致還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶表達(dá)增強(qiáng)，從而加速細(xì)胞異形性生長。以上研究均提示，ROS具有促進(jìn)因子的作用，能促進(jìn)正?；虍惓＜?xì)胞的增殖。

線粒體膜電位變化同時(shí)可引起蛋白激酶Cα蛋白的表達(dá)。Tchakarska等[17]研究報(bào)道，與正常組比較，經(jīng)氯甲苯噻嗪處理的實(shí)驗(yàn)組呼吸道平滑肌細(xì)胞在S期表達(dá)明顯增加，同時(shí)細(xì)胞在G0/G1期明顯減少，同時(shí)研究結(jié)果還顯示，經(jīng)氯甲苯噻嗪處理的實(shí)驗(yàn)組平滑肌細(xì)胞蛋白激酶Cα蛋白的表達(dá)較對照組明顯增加，提示線粒體膜電位發(fā)生去極化,細(xì)胞增殖增加可能與蛋白激酶Cα介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)。

1.3線粒體相關(guān)蛋白與細(xì)胞增殖的關(guān)系線粒體蛋白分為以下兩種。①外膜蛋白：包括周期蛋白依賴性蛋白(cyclin-dependent protein kinases,CDK)、細(xì)胞周期蛋白(cyclin)與存活蛋白；②內(nèi)膜蛋白：包括細(xì)胞色素C。研究表明，線粒體外膜蛋白與細(xì)胞增殖密切相關(guān)[18]。

1.3.1cyclin、CDK與細(xì)胞增殖的關(guān)系cyclin 是一種可以通過與CDK激酶結(jié)合，從而對真核生物的有絲分裂過程進(jìn)行調(diào)控的重要蛋白；其包含一段高度保守的含100～150個(gè)氨基酸殘基的蛋白序列，分子大小約為50 000。cyclin A、B、D、E是細(xì)胞周期蛋白含有的4個(gè)主要亞型，且普遍存在于高等生物的細(xì)胞中，G1-S期主要受cyclin D1、E調(diào)控，而cyclin A、B分別調(diào)控S-G2期與G2-M期的周期進(jìn)展。在細(xì)胞周期進(jìn)程中，G1/S期的轉(zhuǎn)換是周期進(jìn)程的一個(gè)重要調(diào)控點(diǎn)，研究顯示,cyclin D1是一種主要作用于G1期，并可通過調(diào)控G1/S期的轉(zhuǎn)換，從而加速細(xì)胞周期進(jìn)程的一類周期蛋白。目前有研究認(rèn)為,cyclin D1蛋白過表達(dá)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[19]。而Adler等[20]證實(shí),通過磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B與Raf-ERK通路的協(xié)同作用可誘導(dǎo)cyclin D1表達(dá),促進(jìn)正常細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞G1期至S期的轉(zhuǎn)化。cyclin D1可與己糖激酶2 競爭膜表面電壓依賴性陰離子通道上的靶位點(diǎn)，影響細(xì)胞代謝。Li等[21]最新研究顯示，在成熟的B細(xì)胞淋巴瘤中，cyclin D1在線粒體外膜局部可通過與己糖激酶2競爭綁定到一個(gè)壓敏電阻器陰離子通道，抑制線粒體的活動，減少供應(yīng)的ADP、ATP和代謝物,減少ATP產(chǎn)生，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖受到抑制。

而CDK是一組重要的蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶[21],通常以CDK-cyclin結(jié)合的復(fù)合物形成存在，在細(xì)胞周期運(yùn)行過程中，cyclin-CDK復(fù)合物被激活，不同的異二聚體復(fù)合物在細(xì)胞周期運(yùn)行過程中具有不同作用[22]。在人體中，G1期主要受CDK2、4及6調(diào)節(jié)；S期與G2期則主要受CDK2影響；而M期則主要受CDK1監(jiān)管。在腫瘤細(xì)胞的周期進(jìn)展過程中，CDK發(fā)揮著越來越來重要的作用。研究顯示[23]，運(yùn)用頭孢色素下調(diào)非小細(xì)胞肺癌中的A549細(xì)胞周期蛋白D1，從而影響細(xì)胞周期素E、CDK2及CDK4的表達(dá)，進(jìn)而使細(xì)胞逮捕在G0/G1期，抑制細(xì)胞增殖。同時(shí)Deng等[24]研究表明，在子宮頸癌細(xì)胞中，通過抑制CDK1磷酸化能夠延遲G1/S和G2/M轉(zhuǎn)換，從而降低細(xì)胞增殖率。

除此之外,CDK還有其他生物學(xué)功能，據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn)CDK8屬于CDK家族成員之一，定位在染色體13q12，相對分子質(zhì)量為53 000～55 000，包含5個(gè)單位與1個(gè)記錄編碼蛋白產(chǎn)物的氨基酸殘基，CDK8具有RNA轉(zhuǎn)錄抑制的作用，能促使RNApolⅡ羧基端結(jié)構(gòu)域磷酸化，從而達(dá)到抑制RNA轉(zhuǎn)錄的目的[25]。CDK8基因在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞RNA轉(zhuǎn)錄方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，據(jù)研究報(bào)道，CDK8對細(xì)胞周期進(jìn)程及細(xì)胞生長的轉(zhuǎn)錄調(diào)控水平起關(guān)鍵的監(jiān)管作用，并與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[26]。Heaton等[27]研究表明，乳腺癌miR-107抑制癌細(xì)胞中的CDK8后，癌細(xì)胞逮捕在G1期。研究表明,CDK8在子宮內(nèi)膜癌中扮演著抑制細(xì)胞增殖的角色[28]。

1.3.2存活蛋白與細(xì)胞增殖存活蛋白屬于凋亡抑制蛋白家族新成員,具有獨(dú)特的二聚體結(jié)構(gòu),分子質(zhì)量是目前在凋亡抑制蛋白家族中發(fā)現(xiàn)的最小成員，但其抗凋亡的能力是凋亡抑制蛋白家族其他成員所無法比擬的[29]。存活蛋白具有與凋亡抑制蛋白家族成員相同的結(jié)構(gòu)，即BIR結(jié)構(gòu)域，但又有不同之處，即存活蛋白不含有凋亡抑制蛋白家族成員所具有的環(huán)指結(jié)構(gòu)[30]。

存活蛋白基因在正常的成人組織中一般不表達(dá)，而在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞組織中表達(dá)出特異性[31]。存活蛋白基因參與細(xì)胞抗凋亡途徑主要有以下兩條：①存活蛋白基因可直接作用于caspase-3、7，通過抑制兩者活性進(jìn)而干預(yù)caspase-9的活性，阻斷細(xì)胞凋亡[32]；②存活蛋白通過與周期蛋白激酶CDK4因子相互作用，結(jié)合形成存活蛋白-CDK4復(fù)合物，進(jìn)而釋放p21，p21通過與caspase效應(yīng)酶結(jié)合，進(jìn)而抑制其活性，阻止細(xì)胞凋亡[30]。兩條途徑最終都聚集于caspase效應(yīng)分子，通過抑制caspase級聯(lián)放大效應(yīng)阻斷細(xì)胞凋亡[27]。研究顯示[32],在呼吸道上皮細(xì)胞中，與對照組相比，經(jīng)阿霉素處理后的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞凋亡明顯降低,其機(jī)制可能與阿霉素作用于凋亡抑制蛋白抑制效應(yīng)caspase分子的激活相關(guān)。

抑制存活蛋白的表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞凋亡[23]，據(jù)Guo等[33]報(bào)道，在乳房腫瘤細(xì)胞中槲皮黃酮(槲皮素引起的濃度-時(shí)間依賴)抑制存活蛋白的表達(dá)后腫瘤細(xì)胞的數(shù)目顯著減少。Ji等[34]最新研究顯示，合金歡素誘發(fā)U87細(xì)胞有絲分裂逮捕。結(jié)果顯示，合金歡素100 μmol/L時(shí)，結(jié)果顯示：12 h合金歡素逮捕了細(xì)胞周期在G2/M期比例明顯上升。以上研究均提示，存活蛋白蛋白參與細(xì)胞增殖的生物學(xué)行為。

2線粒體途徑與細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是指細(xì)胞體內(nèi)的自主基因在受到內(nèi)外因素的刺激時(shí)，啟動基因內(nèi)預(yù)存的死亡程序，從而導(dǎo)致細(xì)胞主動死亡。形態(tài)學(xué)特征表現(xiàn)為細(xì)胞器皺縮，胞質(zhì)致密，染色體聚集，核裂解及形成凋亡小體。目前認(rèn)為細(xì)胞凋亡途徑主要有兩條：一條為外源性死亡受體通路，是指胞外的死亡配體(如腫瘤壞死因子α、FasL/CD95L等)與細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合，使受體活化，激活caspase-8效應(yīng)酶，促使其從線粒體釋放到胞質(zhì)，進(jìn)而激活下游的caspase并通過級聯(lián)放大效應(yīng)，最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。另一條則是線粒體途徑，又稱為線粒體/細(xì)胞色素C介導(dǎo)的通路,是指細(xì)胞受到外界如缺氧、細(xì)胞毒性等病理損傷的凋亡刺激信號作用下，線粒體膜電位下降，膜透性增加，促使線粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子、凋亡蛋白酶激活因子1、細(xì)胞色素C等凋亡物質(zhì)，釋放到胞質(zhì)的細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶激活因子1結(jié)合形成復(fù)合物，復(fù)合物能激活caspase-9，被激活的caspase-9能進(jìn)一步激活下游級聯(lián)(如caspase-3等)并通過聯(lián)級放大效應(yīng)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[26]；而凋亡誘導(dǎo)因子卻以直接抑制caspase-3的方式誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，研究顯示，線粒體膜電位下降，膜通透性增加，凋亡誘導(dǎo)因子從線粒體釋放，直接激活caspase-3，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[34]?？傊?，無論是外源性死亡受體通路還是內(nèi)源性線粒體途徑，caspase均在調(diào)控細(xì)胞凋亡過程中扮演者不可替代的角色。

而目前多數(shù)研究顯示,大多數(shù)凋亡刺激因子誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡主要是通過線粒體途經(jīng)進(jìn)行。研究顯示[31]，冬凌草甲素能激活膽囊癌細(xì)胞中caspase-9、caspase-3的活性，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其機(jī)制可能與活化caspase效應(yīng)酶，激活線粒體凋亡途經(jīng)密切相關(guān)。而另有研究報(bào)道[26]，在人類前列腺癌中，S以濃度依賴方式抑制癌細(xì)胞DU145的增殖，阻滯細(xì)胞周期在G0/G1期，其機(jī)制與線粒體膜電位的改變,細(xì)胞色素C的釋放與激活caspase-3相關(guān)。研究顯示[33]，果聚糖SL1能高選擇性對HepG2細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性,通過線粒體途徑激活caspase-9、caspase-3，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。上述研究均提示，線粒體途徑參與細(xì)胞凋亡的生物學(xué)行為。

3線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔與細(xì)胞凋亡的關(guān)系

線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transitionpore,MPTP)是位于線粒體內(nèi)外膜間的一種非特異性通道，其分子構(gòu)成目前尚不完全明確，有學(xué)者研究認(rèn)為其主要由外膜的電壓依賴陰離子通道、內(nèi)膜的腺嘌呤核苷轉(zhuǎn)位蛋白以及親環(huán)素D等組成[25]，MPTP是調(diào)節(jié)線粒體內(nèi)外信息交流的中心樞紐，同時(shí)也是各種器官和細(xì)胞損傷或死亡的共同通路，由此可知MPTT在調(diào)控細(xì)胞代謝過程中扮演著至關(guān)重要的角色。Ca2+超載、ATP減少和ROS暴發(fā)等多種因素均可促進(jìn)MPTP開放，導(dǎo)致線粒體電子傳遞鏈和氧化磷酸化解偶聯(lián)發(fā)生障礙，ATP生成減少，Na+-K+-ATP功能出現(xiàn)障礙，從而導(dǎo)致線粒體基質(zhì)膨脹[28]。研究報(bào)道[33],腦缺血/再灌注可導(dǎo)致海馬神經(jīng)細(xì)胞MPTP開放，線粒體腫脹。予以富氫液后線粒體腫脹減輕，加入蒼術(shù)苷后，線粒體的腫脹復(fù)現(xiàn)，其機(jī)制可能與抑制MPTP的開放有關(guān)。還有研究報(bào)道[31],二硫化碳(carbon disulfide，CS2)能誘導(dǎo)生殖細(xì)胞MPTP開放，導(dǎo)致生殖細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)受損，細(xì)胞內(nèi)鈣水平,積累ROS水平升高，細(xì)胞凋亡的數(shù)量增加。而CS2可以逆轉(zhuǎn)或減輕上述CS2對睪丸生殖細(xì)胞凋亡損傷，提示CS2能破壞睪丸生殖細(xì)胞與促進(jìn)MPTP開放有關(guān)。

細(xì)胞色素C是位于線粒體膜間隙的水溶性蛋白質(zhì)，正常情況下不能通過外膜，線粒體受損傷后，可釋放細(xì)胞色素C到胞質(zhì)，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[33]。研究顯示,線粒體釋放到胞質(zhì)的細(xì)胞色素C在調(diào)控細(xì)胞凋亡的機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[26]。在調(diào)控MPTP開放的眾多因素研究中，Bcl家族占其主導(dǎo)地位并成為近年來研究的熱點(diǎn)。Bcl-2、Bax是Bcl家族的主要成員，Bcl-2主要分布于線粒體外膜，促進(jìn)細(xì)胞生存；Bax主要分布于細(xì)胞質(zhì)中，具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用[30]。Bcl-2與Bax基因在調(diào)控細(xì)胞凋亡過程中發(fā)揮著重要作用，Bcl家族成員活化后，可進(jìn)一步激活caspase等效應(yīng)酶，觸發(fā)瀑布式級聯(lián)反應(yīng)。而細(xì)胞凋亡與否在很大程度上取決于胞內(nèi)Bcl-2和Bax的比值。Bcl-2和Bax比值升高，則抑制MPTP開放，從而減少細(xì)胞色素C等物質(zhì)從線粒體釋放，細(xì)胞則不容易發(fā)生凋亡，反之則能促進(jìn)細(xì)胞凋亡[31]。研究表明[32]，在男性生殖細(xì)胞中給予CS2后，線粒體釋放到胞質(zhì)的細(xì)胞色素C明顯增加，Bax/Bcl-2升高；細(xì)胞凋亡增加。其機(jī)制可能與促進(jìn)MPTP開放有關(guān)。Ji等[34]研究表明,在人類胃癌細(xì)胞株sgc基地-7901中，注射羊棲菜多糖治療24 h后發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)中經(jīng)線粒體釋放到胞質(zhì)的細(xì)胞色素C明顯增加，Bax/Bcl-2增加；caspase-9、caspase-3的活性增加，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。其機(jī)制可能與羊棲菜多糖激活細(xì)胞內(nèi)MPTP相關(guān)。

4小結(jié)

近年來線粒體對細(xì)胞增殖、凋亡已有較多的研究，目前線粒體周期蛋白與癌細(xì)胞增殖的關(guān)系國外研究甚少。而線粒體膜電位、凋亡途徑、蛋白基因等對細(xì)胞調(diào)控的研究已成為熱點(diǎn)，均被認(rèn)為是指導(dǎo)相關(guān)性疾病治療的重要組成。進(jìn)一步研究線粒體基因蛋白、凋亡途徑、信號通路等在機(jī)體病理狀態(tài)下的交互作用，可對疾病的發(fā)病機(jī)制及防治提供新的方法與手段，對于實(shí)驗(yàn)研究及臨床診治具有重要意義。

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The Research Progress of Mitochondria and Cell RegulationTANGHao1，LINChun-long2.(1.SchoolofMedicine,UniversityofSouthChina,Hengyang421000,China; 2.DepartmentofRespiratoryMedicine,YueyangSecondPeople′sHospital,Yueyang414000,China)

Abstract：Mitochondria is a cell organelle,which widely exists in the majority of the cells except red blood cells,at the same time,it is an important place for cell to carry out oxidative phosphorylation,three tricarboxylic acid cycle and oxidative respiratory chain,producing ATP for the requirement of cell activity,moreover,mitochondria also participates in multiple processes of cell metabolism,such as cell proliferation,apoptosis,etc.In recent years,the mitochondria and cell regulation on the occurrence of diseases has become a potential research hotspot.Therefore clarifying the mechanism of cell regulation in mitochondria has a great significance for understanding and guiding the treatment of associated diseases.

Key words:Mitochondria; Cell cycle; Proliferation; Apoptosis

收稿日期：2015-01-06修回日期：2015-04-28編輯：伊姍

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.21.013

中圖分類號：Q257

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)21-3876-04