【摘 要】
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目的 研究SO2对心肌细胞线粒体氧化磷酸化功能的影响及其分子机制.方法 NaHSO3 (0,10,30和100 μmol·L-1)对H9C2心肌细胞进行24 h染毒,并采用动式吸入染毒给大鼠吸入不
【机 构】
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山西大学环境与资源学院,山西太原030006
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目的 研究SO2对心肌细胞线粒体氧化磷酸化功能的影响及其分子机制.方法 NaHSO3 (0,10,30和100 μmol·L-1)对H9C2心肌细胞进行24 h染毒,并采用动式吸入染毒给大鼠吸入不同浓度的SO2(0,3.5,7和14 mg·m-3),每天4h,连续染毒30 d,最后一次处理20 h后将大鼠处死,取出心脏组织,部分组织用于提取线粒体,其余组织置于液氮保存.采用分光光度法检测了线粒体膜电位及细胞色素C氧化酶的活性,采用荧光定量PCR检测H9C2心肌细胞及大鼠心脏线粒体DNA及氧化磷酸化复合体Ⅰ,Ⅳ与Ⅴ中亚基ND4,COX Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ及ATP6&8的mRNA水平的含量,采用荧光定量PCR及Western blot检测了调控线粒体复合体的转录因子PGC-1α,NRF1和mtTFA的mRNA和蛋白表达情况.结果 SO2染毒后大鼠心脏线粒体功能受损,线粒体膜电位及细胞色素C氧化酶的活性均有所降低；NaHSO3/SO2染毒后线粒体DNA量减少；NaHSO3/SO2可显著降低由线粒体DNA编码的ND4,COX Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ及ATP6&8的mRNA水平这些基因的转录水平,然而核DNA编码的COXIV的mRNA水平未受影响；在体外实验中NaHSO3可显著降低三个调控基因的转录和翻译水平,在体内实验中,NRF1和mtTFA的表达在所有SO2处理组均显著下降,但PGC-1α仅在14 mg· rn-3处理组显著下降.结论 SO2可能通过影响线粒体DNA编码基因造成线粒体DNA损伤,进而导致心力衰竭、心律不齐等心血管系统疾病.而PGC-1α,NRF1和mtTFA可能是参与调控相关基因的关键因子.
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