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目前,研究发现中药苷类(如黄芪甲苷、人参皂苷、 Cyt-C、Smac、Omi/HtrA2 等,其中 Cyt-C 的释放是线粒体凋
三七总皂苷、红景天苷)和醇类(如白藜芦醇、槲皮素、姜 亡途径的标志事件 [53] 。关于 Cyt-C 释放的机制,目前认为
黄素)以及黄芩素、川芎嗪等均可通过不同途径调节 PGC- 可能与 Bcl-2 家族中不同蛋白的调控和 MPTP 开放有关。分
1α、NF-κB 和 TFAM 的表达通路,促进线粒体生物合成发 子研究表明,p53 基因是细胞应激反应的关键调节剂 [54] 。在
挥脑保护作用 [44] 。除药物治疗外,运动疗法,如间歇性高强 脑缺血后,p53 可通过两条途径促进细胞凋亡,一是通过 p53
度训练、常氧环境运动预适应训练、低氧训练等,均已证明 转录依赖的细胞核机制,调控 Bcl-2 家族促凋亡靶基因如 p53
能通过促进线粒体合成,有效改善患者认知功能 [45] 。 上调的凋亡调节物(PUMA)的表达,发挥促凋亡功能;二是
已知,线粒体生物合成与细胞代谢密切相关,通过调节 非转录依赖的线粒体机制,通过 p53 易位到线粒体,直接与
细胞代谢参与多种疾病的发生发展。但是,为了更好地防治 Bcl-2 家族蛋白家族成员形成抑制性复合物,改变线粒体外膜
疾病,线粒体能否在疾病发生前主动察觉自身代谢异常进而 通透性引起 Cyt-C 的释放 [55] 。因此,调节凋亡诱导因子的表
及时调节合成速率减缓疾病发展的机制目前尚未完全清楚。 达,是保护线粒体功能的有效方法,也是预防脑组织细胞凋
7 线粒体呼吸功能异常 亡的关键。
已有研究表明,当脑缺血性损伤时可导致线粒体呼吸链 已知某些激素如植物雌激素可通过激活腺苷酸活化蛋白
的电子传递能力下降,降低线粒体复合物Ⅰ ~ Ⅳ在大鼠大脑 激酶(AMPK)表达,上调 Cyt-C 促凋亡蛋白,清除癌细胞;
皮质中的活性,造成线粒体呼吸功能异常进而导致 ATP 生成 又可增加抗凋亡蛋白 Bcl-2 表达诱导神经元存活,发挥神经
障碍 [46] 。余敏等 [47] 观察采用 2-VO 方法建立的 VaD 模型大 保护作用来改善认知功能障碍 [56] 。低剂量或生理水平剂量的
鼠发现,线粒体呼吸链复合酶活性较正常组明显降低。袁野 雄激素可能通过减少 Bax 与 Cyt-C 的表达、增强 Bcl-2 的表达,
等 [48] 采用抽取并回输约 40% 总血量加双侧颈总动脉夹闭 20 进而减少细胞凋亡,保护脑神经 [57] 。此外,外界刺激如三焦
min 建立雌性 NIH 小鼠 VaD 模型,观察发现在术后 5 min 模 针法、头穴透刺法,可通过上调 Bcl-2 蛋白表达,下调缺血
型组线粒体复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性显著降低,其中复合 半暗带脑组织 Cyt-C、Caspase-3 表达水平,抑制神经元过度
体Ⅲ、Ⅳ在术后 60 d 仍在下降。可见,线粒体呼吸链复合酶 凋亡,改善痴呆小鼠的认知功能 [58] 。药物复智胶囊 [59] 以及
活性是 VaD 发生、发展的重要因素。 中药山茱萸的主要活性成分莫诺苷 [60] ,可通过调节 VaD 大
通过调节线粒体呼吸酶活性,改善线粒体呼吸功能,有 鼠海马线粒体凋亡通路,启动抗凋亡机制,达到对 VaD 的神
利于ATP的产生并减轻因缺乏能量而造成的组织损伤。LI等 [49] 经元保护作用。
经过针灸治疗后发现,大鼠海马线粒体呼吸复合酶(复合物 综上所述,线粒体功能异常可通过多种机制参与并影响
Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)活性和细胞色素 C(cytochromec,Cyt-C)氧化 VaD 认知功能障碍的发生与发展。本文探讨线粒体功能异常
酶Ⅳ的表达显著增加,线粒体呼吸控制率和膜电位丙酮脱氢 与脑组织缺血、缺氧所导致的认知功能障碍的研究进展,不
酶 A1(pyruvate dehydrogenase A1,PDHA1)的表达明显改善。 仅更加明确了线粒体功能异常在 VaD 认知功能障碍中的重要
ZHANG 等 [50] 通过针刺治疗发现,缺血、缺氧痴呆大鼠的呼 地位,同时为通过改善线粒体功能防治 VaD 认知功能障碍提
吸控制指数(rrespiratory control index,RCI)、P/O 比值水平(每 供了治疗新思路。
消耗一个氧原子所产生的 ATP 分子数)和线粒体呼吸酶活性 虽然线粒体功能与 VaD 认知功能的关系研究取得一定进
均有提高,能明显改善大鼠的认知能力。刘垚君等 [51] 研究发 展,但仍需进一步深入研究。例如,线粒体功能在其他疾病(如
现,中药栝楼桂枝颗粒可提高模型大鼠脑组织中线粒体呼吸 AD)的发病机制中也发挥重要作用,这增加了关系研究的难
链酶复合物Ⅰ的活力,改善线粒体代谢功能进而减轻缺血再 度。此外,随着医学的进步与发展,基因研究将可能是未来
灌注引起的脑神经损伤。杨若聪等 [52] 分析发现,益气解毒方 关注的焦点。最后,无论线粒体作为神经系统退行性疾病的
能改善缺血导致的脑组织线粒体呼吸功能障碍,并且通过主 诱因或是直接参与脑神经元的损伤,对线粒体的保护性干预
成分分析(principal component analysis,PCA)和变量重要性 将是疾病的潜在治疗靶点。
指标(variable importance in projection,VIP)分析方法得出, 作者贡献:张鑫、黎萍和邓小艳确定文章的主要分析内容,
人参皂苷和黄连素配伍改善效果最佳且黄连素贡献度最大, 参与文章的构思与设计;王钰涵和郑彩平进行相关文献的收
但其具体机制目前相关研究较少。 集;齐路明参与论文的修订;张鑫撰写论文;李涓、江一静
目前,改善线粒体呼吸功能主要是通过调节线粒体内膜 和夏丽娜负责文章质量和审校。
上的 5 种呼吸链复合体活性,然而关于通过线粒体呼吸链复
本文无利益冲突。
合体的特异性治疗方法及每种呼吸链复合体在改善认知方面
参考文献
的内在机制仍有待深入研究。
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已知神经元大量凋亡是产生认知老化的原因之一,而线 issn.1000-4718.2021.02.024.
粒体是细胞凋亡的促成因素。线粒体作为内源性细胞凋亡的 LI H,WANG L. Progress in pathophysiological mechanisms
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