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研究揭示線粒體發(fā)生過程與細(xì)胞凋亡的關(guān)系

更新時(shí)間:2021-09-23  |  點(diǎn)擊率:650
近日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所離子束生物工程與綠色農(nóng)業(yè)研究中心研究員黃青課題組,在凋亡細(xì)胞中線粒體發(fā)生過程研究方面取得重要進(jìn)展。該研究發(fā)現(xiàn)在輻射引起的細(xì)胞凋亡的早期過程中線粒體生物發(fā)生有明顯增強(qiáng),并指出生物過程觀察對于研究生物效應(yīng)的重要性。相關(guān)研究成果以In-situ observation of mitochondrial biogenesis as the early event of apoptosis為題,發(fā)表在iScience上。

線粒體生物發(fā)生是細(xì)胞對可能引起能量需求增加的外部壓力的生理反應(yīng),對于維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)方面具有重要意義。以往研究表明,線粒體生物發(fā)生通??梢砸种萍?xì)胞凋亡,但對于凋亡細(xì)胞的早期是否有線粒體生物發(fā)生或變化情況并不清楚。這需要對細(xì)胞凋亡過程中線粒體的變化展開實(shí)時(shí)觀測。

課題組構(gòu)建了一個(gè)雙熒光報(bào)告系統(tǒng)(GFP靶向定位于線粒體cox8,mCherry靶向細(xì)胞核基因actin),可用于實(shí)時(shí)原位觀測線粒體變化(圖1)。研究將該系統(tǒng)運(yùn)用電離輻射引起細(xì)胞凋亡的過程觀測中,觀測雙熒光蛋白的熒光比值變化,判斷線粒體變化(圖2)。研究檢測了細(xì)胞活力、凋亡、細(xì)胞周期、線粒體生物發(fā)生(圖3)、DNA損傷修復(fù)蛋白等,分析了線粒體動(dòng)態(tài)變化過程(線粒體穩(wěn)態(tài)檢測指標(biāo)、線粒體質(zhì)量、線粒體形態(tài)、線粒體自噬等)(圖3-6)。

基于對細(xì)胞過程的觀測,研究發(fā)現(xiàn)在輻射凋亡細(xì)胞早期階段,線粒體生物發(fā)生有明顯增強(qiáng),即在一定條件下早期階段細(xì)胞線粒體生物發(fā)生與后期發(fā)生的細(xì)胞凋亡具有正相關(guān)性,修正了以往籠統(tǒng)認(rèn)為兩者之間負(fù)相關(guān)性的觀念。

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來源:生物谷

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