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研究揭示線粒體發(fā)生過程與細胞凋亡的關(guān)系

更新時間:2021-09-23  |  點擊率:644
近日,中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院智能機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,在凋亡細胞中線粒體發(fā)生過程研究方面取得重要進展。該研究發(fā)現(xiàn)在輻射引起的細胞凋亡的早期過程中線粒體生物發(fā)生有明顯增強,并指出生物過程觀察對于研究生物效應的重要性。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)生是細胞對可能引起能量需求增加的外部壓力的生理反應,對于維持細胞穩(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??梢砸种萍毎蛲?,但對于凋亡細胞的早期是否有線粒體生物發(fā)生或變化情況并不清楚。這需要對細胞凋亡過程中線粒體的變化展開實時觀測。

課題組構(gòu)建了一個雙熒光報告系統(tǒng)(GFP靶向定位于線粒體cox8,mCherry靶向細胞核基因actin),可用于實時原位觀測線粒體變化(圖1)。研究將該系統(tǒng)運用電離輻射引起細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)。研究檢測了細胞活力、凋亡、細胞周期、線粒體生物發(fā)生(圖3)、DNA損傷修復蛋白等,分析了線粒體動態(tài)變化過程(線粒體穩(wěn)態(tài)檢測指標、線粒體質(zhì)量、線粒體形態(tài)、線粒體自噬等)(圖3-6)。

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

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來源:生物谷

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