线粒体生成与脑缺血再灌注损伤的研究进展*

2016-01-31 04:56祝世功
中国病理生理杂志 2016年8期
关键词:脑缺血磷酸化线粒体

王 来, 祝世功

(1河南大学生命科学学院, 河南 开封 475001; 2北京大学医学部生理与病理生理学系, 北京 100191)

线粒体生成与脑缺血再灌注损伤的研究进展*

王 来1, 祝世功2△

(1河南大学生命科学学院, 河南 开封 475001;2北京大学医学部生理与病理生理学系, 北京 100191)

线粒体作为细胞能量代谢的重要场所,通过氧化磷酸化过程生成ATP为细胞供能。近年的研究表明,线粒体除具有能量生成功能之外,还参与母性遗传、多种生物大分子代谢以及细胞程序性死亡等病理过程。由此可见,线粒体的自身内源性平衡直接决定细胞的命运,线粒体的生成和自噬保持动态平衡。神经元主要以氧化磷酸化提供能量,维持神经元内各种生物学功能的完整,因此神经元内线粒体总体积分数约占细胞体积的30%。脑组织缺血再灌注将导致神经元线粒体结构破坏,线粒体DNA数量减少,生成能力降低,最终引起线粒体氧化磷酸化功能下降,导致神经元能量匮乏而凋亡。

线粒体为真核细胞内两个遗传系统之一,含有自身基因组,即约16.5 kb的环状线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA),由重链和轻链2条链组成,线粒体自身转录翻译的基因都由重链编码。线粒体内含有约1 500种蛋白质,其自身基因组只编码37种,如参与氧化磷酸化酶系的13种蛋白质亚基、参与自身基因翻译的22种tRNA和2种rRNA,其余的蛋白质都是由核基因组编码、胞质内翻译最后输入到线粒体内。子代的mtDNA基本上来自卵细胞,因此mtDNA为母性遗传,且不发生DNA重组。

作为能量产生的细胞器,线粒体的数量随细胞所处的需能和代谢状态不同而呈现较大的差异,如处于需能状态,线粒体的生成增强,数量增加,反之,生成减弱,数量减少;此过程具有严格的自我调控,且表现为高度的器官特异性。近年研究发现,细胞内线粒体的生成不仅参与细胞对能量需求的适应过程,还参与疾病的发生发展,资料显示调控线粒体生成已成为新药物开发的新靶点[1]。

线粒体生成的顺利进行必须保证线粒体自身编码基因的转录和翻译,线粒体膜的补充、核DNA编码基因的转录和翻译及向线粒体的定向输入以及氧化磷酸化相关复合体的组装、分配等,该过程极度复杂并高度协调一致,目前对其详细的调控机制并不十分清楚。线粒体生成常伴随着线粒体自身蛋白的合成,因此常以检测调控这些蛋白转录的转录因子以及线粒体内蛋白表达的变化来反映线粒体生成。现将线粒体生成的调控简述如下。

1 线粒体基因组的转录和调控

1.1 线粒体转录因子A和转录终止因子的作用 线粒体含有自身基因组,因此生成过程必然伴随着自身基因组的转录和编码基因的翻译,mtDNA含有一段非编码序列组成D-loop区,该区域为mtDNA复制和编码基因转录的起始区。线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A, TFAM)是线粒体的生成所必须的调节因子,属于高迁移率族蛋白(high mobility group,HMG)成员,主要参与mtDNA复制和转录,其在细胞内表达水平的高低直接反映mtDNA拷贝数的多寡。当线粒体生成时,TFAM、转录因子B(transcription factor B, TFB)以及RNA聚合酶POLRMT组成的复合体结合到线粒体基因组的D-loop区形成转录起始复合子,双向转录编码基因[2]。TFAM超表达转基因鼠采用双侧颈总动脉结扎(bilateral common carotid artery occlusion,BCCAO)再灌注复制全脑缺血再灌注模型研究表明,在海马CA1区释放细胞色素C的神经元数量远远少于野生型,并且TUNEL阳性细胞数也显著低于野生型,表明TFAM的超表达可以抑制脑缺血再灌注后海马CA1区神经元凋亡,这种作用可能是通过促进线粒体生成,抑制线粒体通透性转换孔形成实现的,但TFAM的超表达如何抑制线粒体通透性转换孔的形成并不清楚。

MicroRNA(miRNA)在基因的转录后调控中发挥重要的作用,近年研究发现,miR-494可以降低线粒体转录因子A的表达而抑制线粒体的生成[3],而miR-149可以抑制腺苷二磷酸聚合酶2的活性,上调胞内NAD+的浓度,激活SIRT-1,促进线粒体的生成,增强线粒体功能[4]。线粒体转录因子A的活性还受翻译后水平的调节,如蛋白激酶A磷酸化TFAM 使其丧失与线粒体DNA结合能力,降低其转录活性,乙酰化也可以调节TFAM的活性[5],此外,泛素化阻止新合成的TFAM向线粒体内移位,抑制其转录线粒体基因组编码基因[6]。线粒体转录终止因子(mitochondrial transcription termination factor,MTERF)也能结合到线粒体基因组编码基因的启动区并调控转录过程,其详细的调控机制并不清楚。

1.2 线粒体接触位点和嵴组织系统的作用 线粒体接触位点和嵴组织系统(mitochondrial contact site and cristae organizing system,MICOS)是由线粒体内膜上的多种蛋白组成的复合体,是线粒体内膜组织、连接以及线粒体嵴形成和维持所必需的结构成分[7]。最近研究表明, MICOS也参与线粒体DNA正常结构的组织、转录等,下调线粒体内膜蛋白Mic60/Mitofilin 或Mic19/CHCHD3的表达, MICOS趋于不稳定,易于降解且线粒体嵴变得杂乱无章,同时线粒体DNA结构紊乱,转录过程减弱,进一步研究表明,Mic60可以与TFAM和TFB结合,将其基因敲除后使TFAM与线粒体RNA聚合酶和线粒体DNA启动子结合能力降低,导致线粒体DNA的复制和转录减少,从而抑制线粒体生成,提示完整的MICOS结构是线粒体DNA复制、转录,以及线粒体生成所必需的[8]。

2 核编码线粒体基因的转录和调控

2.1 过氧化物增殖活化受体的调控作用 线粒体自身蛋白的95%以上由细胞核DNA编码,并在细胞核内转录、胞质翻译,这些基因的转录调控需要一些核受体的参与,如过氧化物增殖活化受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR),该受体包括α、β和γ 3个成员,最早发现三者可对促进脂肪细胞分化的基因进行调控,随后的研究发现其与维甲酸X受体结合形成异源二聚体后可以调控线粒体脂肪酸氧化酶基因的转录,从而启动线粒体蛋白的转录和翻译。最近研究表明,以PPARγ的激动剂如GW1929处理人多巴胺能神经元,细胞的呼吸能力和线粒体生成增加,从而增强了细胞对H2O2诱导的氧化损伤的抵抗效应,提示PPAR的激动剂可通过促进线粒体生成降低氧化压力对细胞造成的损伤[9]。机制研究表明,PPAR 上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1α(peroxisome proliferator-activator receptor gamma coactivator 1α,PGC-1α)基因的转录和表达促进线粒体生成,将大鼠置于4 ℃环境下,1 d后骨骼肌内PPARα和γ表达增加,并伴随PGC-1α的表达上调,三羧酸循环酶系和氧化磷酸化酶系表达亦增加[10]。

2.2 雌激素相关受体的调控作用 雌激素相关受体(estrogen-related receptors,ERRs)属于核受体家族,共包含ERRα、ERRβ和 ERRγ 3个成员,全部都参与线粒体脂肪酸氧化、三羧酸循环、氧化磷酸化等酶系基因的转录调控。除此之外,ERRα还参与PPARα基因的转录调控,从而形成一个反馈回路调控线粒体蛋白编码基因的转录,使细胞在特定的环境下线粒体的生成能够协调一致。ERRs选择性地高表达于需求能量较高的细胞内,如心肌细胞和肌肉细胞,ERRα敲除鼠心肌细胞出现ATP合成速率降低,参与氧化磷酸化酶系表达下降等现象,揭示ERRα在心肌细胞内介导线粒体生成对维持心肌能量代谢方面所起的重要作用。ERRγ基因敲除导致心脏氧化磷酸化障碍引起小鼠出生1 d后就致死[11]。当在骨骼肌细胞超表达ERRγ后,线粒体脂肪酸氧化和氧化磷酸化酶系表达增加,活性增强,并且线粒体数量增加,说明ERRγ通过促进线粒体的生成增强细胞的脂肪酸氧化和氧化磷酸化能力,从而为细胞提供更多的能量。近年研究表明,G蛋白偶联的雌激素受体(G-protein-coupled estrogen receptor,GPER)参与17β-雌二醇调控的心肌细胞线粒体生成和能量代谢,促进心肌细胞的抗氧化能力[12]。

2.3 阴阳因子-1的调控作用 阴阳因子-1(Yin Yang-1,YY-1)是在研究真核生物基因转录调控过程中发现的一个具有双重活性的核转录因子,根据基因启动子结构的不同可以激活或阻抑某个基因的转录。对人类723个基因的核心启动子序列分析发现,核糖体蛋白和线粒体蛋白编码基因的启动子区具有YY-1的优先结合位点,研究表明,YY-1 可以促进细胞色素C氧化酶亚基VIIc 和Vb的表达。用shRNA沉默YY-1发现,PGC-1α、NRF1和线粒体基因组编码基因的表达量下降,线粒体DNA数量降低,细胞的氧耗率下降,提示抑制YY-1表达导致线粒体生成和氧化磷酸化功能的降低,揭示了YY-1对线粒体生成的正向调控作用[13]。

2.4 核呼吸因子的调控作用 核呼吸因子(nuclear respiratory factor,NRF)是线粒体生成的细胞核内调控因子,属于GA结合蛋白家族的反式调控因子,可结合到富含GA的DNA序列上调控基因活性,启动子序列分析揭示呼吸链复合体亚基、线粒体蛋白转运蛋白和线粒体基因的转录调控蛋白启动子区都具有GA富集区。核呼吸因子包含NRF1和NRF2两个亚型,NRF1是第一个鉴定出的广泛存在于脊椎动物细胞内参与多种线粒体蛋白基因转录的核转录因子,最先发现其与细胞色素C启动子区结合并上调基因转录、翻译,随后发现其可以调节线粒体核糖体的装配。NRF1和2都属于碱性亮氨酸拉亮亚家族反式作用元件,可以调控氧化应激有关蛋白的转录,研究表明,NRF2可以结合到NRF1启动子区抗氧化作用元件(antioxidant response elements,AREs)上启动NRF1的转录和表达,调控线粒体的生成。启动子序列分析表明,NRF1的启动子区具有转录因子NF-κB和cAMP反应元件(cAMP response element binding protein,CREB)的结合位点,脂多糖处理可以通过NF-κB和CREB通路增强NRF1的表达,并上调TFAM,增加线粒体DNA和线粒体基因编码的NADPH脱氢酶复合体亚基ND1和细胞色素C氧化酶1蛋白的表达[14]。

3 共激活因子的调节

PGC-1α属于转录共激活因子家族,主要参与调控核基因编码线粒体蛋白的转录,是判定线粒体生成是否发生的重要指标。转录共激活因子家族包括PGC-1α、PGC-1β和PGC-1相关共激活子(PGC-1-related coactivator,PRC)3个成员,他们都具有相同的结构特征:(1)N端是富含亮氨酸拉链的活性结构域,此区域可以和相关核受体结合,如PPAR、 ERRs等;(2)增强基因表达的转录激活区,可以招募组蛋白乙酰转移酶或其它调节因子与其结合;(3)含有保守的翻译后修饰位点和调控蛋白结合位点。另外,PGC-1α还具有一个RNA剪接区,此区域功能未知。PGC家族共有的结构特点决定其在调控基因转录方面具有相似的机制——不与基因的启动子区域直接结合,而是首先与相关转录因子结合并将其锚定在被调控基因的启动子区域,其次募集组蛋白乙酰基转移酶或其它调节因子结合并对组蛋白进行修饰,最终加速基因的转录起始。

3.1PGC-1α转录水平的调控 启动子序列分析发现,PGC-1α的启动子上游116~133 bp处具有CREB、354~580 bp处有叉头框转录因子O亚族1(forkhead box transcription factor O1,FoxO1)、1 447~1 464 bp处具有肌细胞增强因子2(myocyte enhancer factor 2,MEF-2)等的结合区,多种因素如激素、热量限制、寒冷刺激和锻炼等因素均可引起细胞内多种转录因子和信号通路的改变从而参与调控PGC-1α的转录和表达。

3.1.1 cAMP反应元件的调节 细胞内Ca2+浓度升高促使钙与钙调蛋白结合并激活胞内的钙/钙调蛋白依赖性激酶Ⅳ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinaseⅣ,CaMKⅣ)和钙调蛋白A(calcineurin A),CaMKⅣ促进CREB的磷酸化并增强PGC-1α的表达。在肝脏细胞内,CREB 在CREB调控的转录共激活因子(CREB-regulated transcription co-activators,CRTC)的辅助下被磷酸化,从而调控PGC-1α的表达,促进线粒体的生成[15]。在阿尔茨海默病动物模型中,CREB表达水平的增加伴随着PGC-1α的表达增加,并促进线粒体的生成[16]。

3.1.2 肌增强因子2的调节 MEF-2是一特定的转录因子,具有DNA 结合活性,主要功能是控制肌肉分化基因的转录,激活的钙调蛋白A与MEF-2结合并活化,从而调控PGC-1α的转录和表达。有丝分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)属于保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,p38 MAPK被激活后移位到细胞核,对多种激酶和转录因子进行磷酸化并激活,如MEF-2,从而促进PGC-1α转录和表达。

3.1.3 转录因子E3(transcription factor E3,TFE3)的调节 TFE3属于小眼相关转录因子家族成员,在细胞能量代谢过程中发挥重要的调控作用,最近在对骨骼肌的研究中发现,TFE3上调PGC-1α的表达,其基因沉默后PGC-1α的表达水平随之降低,说明两者密切的调控关系,进一步的研究证明,TFE3可以结合到与PGC-1α基因启动子区相邻的E-box 上,上调PGC-1α的转录和表达,促进线粒体的生成和能量代谢[17]。

3.1.4 激素的调节 在PGC-1α基因启动子区域具有甲状腺激素反应区,后者可快速使PGC-1α的mRNA水平增加13倍,蛋白水平增加3倍,并促进线粒体生成[18]。最新的研究表明,心肌细胞的PGC-1α基因启动子区域还具有ERRα的结合位点,该位点在进化上比较保守,体外培养的原代心肌细胞,PGC-1α的表达严重依赖ERRα的存在和激活,充分说明,雌激素受体不仅可以调控细胞核内编码线粒体蛋白基因的转录,还可以调控PGC-1α的表达,从而双重调控线粒体的生成[19]。

3.1.5 表观遗传调控 表观遗传指在不改变基因DNA序列的基础上调控基因的功能,DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA调控是其主要修饰方式,最近研究表明,PGC-1α的转录活性受DNA甲基化和组蛋白乙酰化的调控,在帕金森患者(Parkinson disease,PD)大脑组织内,PGC-1α基因启动子区出现非经典的胞嘧啶甲基化,而其它基因没有类似的甲基化状态,从而抑制PGC-1α基因的表达,导致神经元线粒体生成能力降低和线粒体功能紊乱,参与了帕金森病症的病理过程,进一步研究发现,星形胶质细胞、小胶质细胞激活导致的神经炎症可能诱导PGC-1α基因启动子区的非经典胞嘧啶甲基化[20]。对其它组织的研究表明,炎性因子TWEAK促进PGC-1α基因启动子区H3组蛋白的脱乙酰化,降低PGC-1α基因的转录,从而抑制线粒体生成[21]。

3.2 PGC-1α翻译后水平的调控 PGC-1α的活性还受磷酸化、乙酰化和类泛素化等翻译后水平的调控。腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinas,AMPK)除在转录水平调控PGC-1α的转录外,还可以通过磷酸化PGC-1α第177位苏氨酸和第538位丝氨酸而增强其活性,并增强线粒体相关蛋白的表达,如细胞色素氧化酶,促进线粒体生成。PGC-1α在细胞核内的半衰期较短,约2~3 h,有丝分裂原激酶p38 MAPK可以通过对其第262位苏氨酸、第265位丝氨酸和第298位苏氨酸的磷酸化维持其稳定性,从而促进三羧酸循环和氧化磷酸化酶系的表达。S6激酶磷酸化PGC-1α精氨酸/丝氨酸富集区的2个位点增强其活性,促进线粒体的生成,增加氧化磷酸化能力。 精氨酸甲基化转移酶使PGC-1α C末端的精氨酸甲基化,从而增强其转录共激活功能,如果将这些精氨酸突变后,它的共激活功能就丧失。在细胞核内,PGC-1α蛋白C端含有自我泛素化形成多聚体的区域,可使蛋白快速泛素化降解,通常半衰期小于0.3 h,但是N端的区域可以抑制C端的自我泛素化从而延长其半衰期,如N端的第270氨基酸残基的可变剪切会使半衰期明显延长到大于7 h,因此泛素化控制着PGC-1α细胞核内量的多少,进而可调节下游基因的转录,影响线粒体的生成[22-23]。乙酰基转移酶GCN5使PGC-1α的赖氨酸残基乙酰化而抑制其活性,PGC-1α至少有10多个氨基酸残基被乙酰化,然而,不同位点的脱乙酰化引起的生物学效应不同。沉默信息调节因子1(silent information re-gulator,SIRT1)是NAD+依赖的脱乙酰化酶,与酵母的Sir2具有很高的同源性,在鼠的骨骼肌细胞内,AMPK增加细胞内NAD+的浓度,使SIRT1的活性增强,通过对PGC-1α的脱乙酰化来调控其共激活转录活性。

4 脑缺血再灌注对线粒体生成的影响

缺血性脑卒中极大地威胁着人类的健康,极易导致缺血区神经元损伤,造成患者认知和躯体功能障碍,并具有很高的致死率。患者神经元损伤的机制非常复杂,如兴奋性毒性、钙离子超载、氧化应激、炎性反应等,这些因素单个或多个共同作用导致神经元凋亡,然而,缺血再灌注后,神经元线粒体结构破坏,mtDNA数量下降,生成能力降低以及引起的能量衰竭也是神经元损伤的重要机制。动物脑缺血再灌注模型研究表明,促进线粒体的生成,维护线粒体功能稳定,增加能量的供应可以减小脑梗死体积,降低神经元的凋亡。

4.1 线粒体生成障碍与脑缺血再灌注神经元损伤 脑缺血时,处于缺血中央部位的神经元会发生以细胞肿胀、核皱缩以及破裂为标志的坏死,而处于缺血边缘区的神经元会在延迟几天后出现以线粒体途径为主的凋亡,该过程被称为延迟性凋亡。早期对鼠脑中动脉缺血再灌模型研究表明,分别缺血0.5 h和1.5 h再灌后,线粒体DNA数量降低,提示线粒体数量的减少和破坏参与脑缺血再灌后神经元的延迟性凋亡。小鼠皮层神经元的体外缺血再灌注实验也证明,缺血再灌注后神经元出现线粒体DNA数量下降,线粒体质量数降低,生成能力下降[24]。然而,幼鼠(SD品系)单侧颈动脉结扎再灌注脑缺血缺氧实验结果显示,神经元内mtDNA拷贝数和线粒体个数增加,NRF1和TFAM表达增加而PGC-1α的表达没有改变,提示幼鼠脑缺血缺氧引起线粒体生成增加,并不伴随PGC-1α表达增加,提示脑缺血缺氧对神经元内线粒体生成调控的差异性和多样性,说明脑缺血再灌注对神经元线粒体生成的影响随着实验动物品系、模型和缺血再灌时间的差异而不尽相同,也表明脑缺血再灌注对神经元损伤机制的复杂性[25]。

4.2 促进线粒体生成与脑缺血再灌注后的神经元保护 缺血再灌注引起神经元线粒体生成障碍、功能降低,ATP合成减少,最终导致神经元凋亡,而促进线粒体结构或功能的修复则可降低脑缺血再灌注所致神经元损伤。

4.2.1 白藜芦醇的作用 白藜芦醇是植物体内富含的一种多酚,具有抗氧化、抑制炎症、延缓衰老等多种保护作用,给予白黎芦醇显著减小脑缺血再灌注后的梗死体积,降低海马CA1区神经元的凋亡和炎症细胞的浸润,增强术后自发活动和空间认知能力的恢复。研究表明,白藜芦醇通过激活SIRT下调解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)的表达,调控PGC-1α的活性,促进线粒体生成,增强神经元内ATP酶的活性从而降低细胞凋亡。

4.2.2 糖代谢的影响 糖原合成酶激酶(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)抑制剂SB216763可以增强皮层神经元内线粒体生成过程,并降低氧糖剥夺所引起的线粒体生成减少,体内实验表明,SB216763可以降低永久性大脑中动脉阻塞(permanent middle cerebral artery occlusion,pMCAO)所造成的梗死体积,并逆转因阻塞造成的线粒体DNA减少。二甲双胍通过增加胰岛素受体的敏感性而降低血糖,临床上作为治疗糖尿病的药物广泛使用,研究表明,二甲双胍可以通过激活AMPK,增强PGC-1α、NRF1和TFAM的表达,促进线粒体生成,降低全脑缺血再灌注对皮层神经元的损伤[26]。

4.2.3 微量元素的作用 硒作为生物体内的微量元素,是稀有氨基酸——硒代半胱氨酸的必须成分,并广泛参与组成机体内含硒酶的催化位点,如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶等。研究表明,给C57BL/6小鼠腹腔注射亚硒酸钠0.2 mg·kg-1·d-1,7 d后复制大脑缺血再灌注模型,结果显示,硒处理组脑梗死体积明显小于对照组, PGC-1α和NRF-1的表达显著高于对照组,说明硒可以通过促进线粒体的生成降低缺血再灌诱导的神经元凋亡[27]。环氧化二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acids,EETs)是体内花生四烯酸代谢的中间产物,共有5,6-EET、8,9-EET、11,12-EET和14,15-EET 4种同分异构体,体外原代皮层神经元缺血再灌注模型结果表明,14,15-EET上调PGC-1α、NRF-1和TFAM的表达促进线粒体生成,维护线粒体膜电位稳定,增加ATP的生成,从而抑制神经元的凋亡[28]。

4.2.4 缺血预适应的作用 近20年间,缺血预适应降低再次脑缺血再灌注损伤的机制倍受重视,但详细机制仍尚未完全阐明。亚致死剂量的炎性刺激,如脂多糖可以降低脑缺血再灌大鼠脑梗死体积,体外实验表明,脂多糖预处理增加神经元细胞NRF1和TFAM的表达,促进mtDNA数量增加,增强线粒体功能如增加ATP浓度和柠檬酸合成酶活性以及最大呼吸能力,从而促进氧糖剥夺复氧后神经元的存活[29]。另外,缺血再灌注后,动物运动训练可以减少脑梗死体积,促进脑功能的恢复,研究表明,线粒体的生成是锻炼恢复缺血再灌后脑功能的主要机制,锻炼3 d后,实验组脑组织内PGC-1α的表达水平显著高于对照组,7 d后,mtDNA拷贝数、NRF-1、TFAM、细胞色素C氧化酶Ⅳ和热休克蛋白60表达水平远远高于未锻炼组[30]。

由此可见,线粒体结构功能正常对于维持细胞命运至关重要。新生成的线粒体替换掉损伤的老旧线粒体赋予细胞更强的自我修复、适应和生存能力。脑缺血再灌注诱导神经元线粒体DNA数量减少、生成降低、最终能量枯竭导致神经元损伤,促进线粒体生成可以降低脑缺血再灌注诱导的神经元凋亡,促进脑功能的恢复。因此,阐明促进线粒体生成的机制,维护线粒体的功能对于脑缺血再灌注损伤的防治具有重要的临床意义。

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(责任编辑:陈妙玲, 罗 森)

Research progress of mitochondrial biogenesis and cerebral ischemia/reperfusion injury

WANG Lai1, ZHU Shi-gong2

(1SchoolofLifeScience,HenanUniversity,Kaifeng475001,China;2DepartmentofPhysiologyandPathophysiology,PekingUniversityHealthScienceCenter,Beijing100191,China.E-mail:sgzhu@bjmu.edu.cn)

Mitochondria are important intracellular energy supply organelles. As semi-autonomous organelles, the mitochondrial biogenesis, damage and clearance were the dynamic processes, which are dual-regulated by mitochondrial genes and nuclear genes, and maintain mitochondrial homeostasis according to the needs of the cells for energy. Recent studies provide evidence that the disorder of mitochondrial biogenesis in the neurons participates in the pathological process after cerebral ischemia/reperfusion, resulting in metabolic disturbance and cell apoptosis. This paper reviews the research progress of mitochondrion and cerebral ischemia/reperfusion injury.

线粒体生成; 脑缺血; 再灌注损伤

Mitochondrial biogenesis; Cerebral ischemia; Reperfusion injury

1000- 4718(2016)08- 1478- 06

2016- 01- 25

2016- 04- 21

国家自然科学基金资助项目(No. 81471254; No. 81171081);河南省高等学校重点科研项目(No. 15A180031; No.16A330001)

R363

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.08.024

杂志网址: http://www.cjpp.net

△通讯作者 Tel: 010-82801477; E-mail: sgzhu@bjmu.edu.cn

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