线粒体蛋白质组学在肿瘤研究中的进展_凌孙彬
中药活性成分调控线粒体凋亡在抗肿瘤中的研究进展
中药活性成分调控线粒体凋亡在抗肿瘤中的研究进展1. 中药活性成分调控线粒体凋亡在抗肿瘤中的研究进展随着现代医学的发展，抗肿瘤药物的研究和应用取得了显著的成果。
由于肿瘤细胞具有较高的耐药性和复发性，传统的抗肿瘤治疗方法往往难以取得理想的效果。
寻找新的抗肿瘤靶点和策略显得尤为重要，越来越多的研究发现，中药活性成分可以通过调控线粒体凋亡来抑制肿瘤细胞的生长和扩散，从而为抗肿瘤治疗提供了新的思路和方法。
线粒体是细胞内负责能量代谢的重要器官，其功能的异常与许多疾病的发生和发展密切相关。
肿瘤细胞的线粒体功能异常主要表现为线粒体膜电位降低、线粒体呼吸链功能障碍以及线粒体DNA损伤等。
这些异常导致肿瘤细胞无法正常进行能量代谢，从而加速了肿瘤的生长和扩散。
通过调控线粒体凋亡，可以有效地抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
中药作为一种天然药物，具有丰富的活性成分和独特的药理作用。
许多中药活性成分已经证实具有调控线粒体凋亡的作用，青蒿素是一种抗疟疾药物，近年来研究发现其具有调控线粒体凋亡的作用，可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
黄芪、当归、人参等中药也具有类似的药理作用。
关于中药活性成分调控线粒体凋亡在抗肿瘤中的研究已经取得了一定的成果。
仍然存在一些问题亟待解决，如如何提高中药活性成分的生物利用度、如何选择合适的药物组合以及如何优化给药途径等。
随着对中药活性成分调控线粒体凋亡机制的深入研究，相信这一领域的研究将取得更多的突破，为抗肿瘤治疗提供更多有效的手段。
1.1 线粒体凋亡与肿瘤关系的研究现状随着对肿瘤生物学研究的深入，越来越多的研究表明肿瘤细胞中线粒体异常活跃，尤其是线粒体凋亡受到抑制。
线粒体在细胞周期、能量代谢、DNA修复等方面发挥着重要作用，而线粒体功能的改变往往导致肿瘤细胞的生长、侵袭和转移。
调控线粒体凋亡已成为抗肿瘤药物研究的重要方向。
国内外学者在肿瘤线粒体凋亡调控方面取得了一系列重要进展。
从而抑制线粒体凋亡。
一些中药活性成分也显示出调控线粒体凋亡的作用。
植物线粒体巯基亚硝基化修饰蛋白质组学研究进展
植物线粒体巯基亚硝基化修饰蛋白质组学研究进展张秋楠;喻娟娟;秦智;戴绍军【摘要】蛋白质S-亚硝基化是一氧化氮(NO)与蛋白质半胱氨酸残基(Cys)共价连接形成S-亚硝基硫醇(-SNO)的过程,被认为是植物中体现NO生物活性的最重要途径.线粒体在依赖S-亚硝基化的NO信号转导中起关键作用.综述了应用蛋白质组学技术鉴定的植物线粒体S-亚硝基化蛋白质的特征,为认识线粒体NO调控网络体系中重要的信号与代谢通路(如光呼吸、三羧酸循环、氧化磷酸化、活性氧分子(ROS)稳态,以及蛋白质加工与周转)提供了线索.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】6页(P647-652)【关键词】植物;线粒体;S-亚硝基化;蛋白质组学【作者】张秋楠;喻娟娟;秦智;戴绍军【作者单位】上海师范大学生命科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心,黑龙江哈尔滨150040;上海师范大学生命科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234【正文语种】中文【中图分类】Q946.10 引言一氧化氮(NO)参与植物种子萌发、根生长、气孔运动、开花等多种生物学过程的调节,在植物胁迫应答过程中也具有重要作用[1].NO通过参与调节蛋白质S-亚硝基化、金属亚硝基化和酪氨酸硝化等过程影响蛋白质的功能.其中,蛋白质S-亚硝基化是NO与蛋白质半胱氨酸(Cys)残基共价连接形成S-亚硝基硫醇(-SNO)的过程.蛋白质S-亚硝基化会影响其结构、活性、亚细胞定位,以及与其他蛋白质相互作用等[2].线粒体在依赖S-亚硝基化的NO信号通路中起关键作用.线粒体是腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)合成的重要场所,并参与凋亡信号转导.线粒体中含有大量的硫醇和过渡金属,为-SNO的生成提供了场所.此外,在线粒体丰富的膜系统中容易积累亲脂性分子,如NO,因此成为植物中NO作用的主要靶细胞器.例如,NO可与复合物IV(细胞色素c氧化酶)的双核CuB/血红素a3位点结合,从而抑制该酶的活性[3].迄今为止,研究者们应用蛋白质组学技术对拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、马铃薯(Solanum tuberosum)、酸橙(Citrus aurantium)、芥菜(Brassica juncea)和落地生根(Kalanchoe pinnata)的叶片和幼苗应答各种胁迫(如S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO,细胞内NO的主要存在形式)、H2O2、低温、盐和干旱胁迫)的S-亚硝基化蛋白质进行了分析[4-13].其中,多种植物线粒体S-亚硝基化蛋白质参与调控光呼吸、三羧酸循环、氧化磷酸化、活性氧分子(ROS)稳态、蛋白质加工与周转,以及物质代谢等过程.1 S-亚硝基化调节光呼吸相关酶的活性NO可通过调控线粒体光呼吸相关酶的活性来调节光呼吸代谢.在线粒体中,二分子甘氨酸(Gly)在甘氨酸脱羧酶复合体(GDC)和丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)作用下生成丝氨酸(Ser).这一步可分为2个反应:一分子Gly可被GDC脱羧生成N5,N10-亚甲基四氢叶酸(m-THF),释放CO2和NH3;另一分子Gly在SHMT作用下,与m-THF反应生成Ser.GDC由含硫辛酰胺辅基的H蛋白,含磷酸吡哆醛辅基的P蛋白,含四氢叶酸的T蛋白和L蛋白组成.蛋白质组学结果表明:GDC-H蛋白在用物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO[10]处理过的悬浮培养细胞中,发生S-亚硝基化修饰,并且在4 ℃下处理过的拟南芥叶片中亚硝基化程度增加(图1)[12].PALMIERI 等[3]发现在用物质的量浓度为1 mmol·L-1 GSNO处理过的拟南芥叶片中,GDC-H1、GDC-P1和GDC-P2这3个亚基都被鉴定为S-亚硝基化靶蛋白.此外,研究表明氧化还原剂可调节植物叶片和离体线粒体中的GDC活性,也证实NO可抑制GDC活性,并且该过程与GDC脱羧亚基的几个Cys残基的S-亚硝基化和谷胱甘肽化密切相关.此外,GDC活性的抑制与拟南芥应答细菌激发子超敏蛋白的相关反应直接相关,并且这种抑制能够激活氧化还原应答机制,从而引发线粒体紊乱和细胞死亡[3].该结果表明线粒体中的NO和ROS之间存在相互关联,并且在植物应答胁迫过程中发挥重要作用.在用物质的量浓度为1 mmol·L-1GSNO处理过的拟南芥叶片中,SHMT也发生了S-亚硝基化修饰[3].由此可知,NO可通过调节GDC和SHMT的S-亚硝基化水平来影响Gly转化为Ser的过程,进而影响光呼吸代谢.图1 S-亚硝基化蛋白质组学研究揭示的植物线粒体NO信号调控网络.缩写:CBS,胱硫醚β-合酶;Cpn,分子伴侣;DLDH,二氢硫辛酰胺脱氢酶;GDC,甘氨酸脱羧酶;GDH,谷氨酸脱氢酶;Hsp,热激蛋白;IPMDH,3-异丙基苹果酸脱水酶;MDH,苹果酸脱氢酶;Mn-SOD,锰超氧化物歧化酶;Prx,过氧化物氧化还原酶;SDH,琥珀酸脱氢酶;SHMT,丝氨酸羟甲基转移酶;SUCA2,琥珀酰-CoA合成酶2 S-亚硝基化修饰调控三羧酸循环线粒体中的三羧酸循环能为植物生长发育和逆境应答提供能量.在此过程中,草酰乙酸(OAA)与乙酰CoA结合,在一系列酶的催化作用下重新生成OAA,并释放CO2和还原当量(图1).顺乌头酸酶(ACO)可催化柠檬酸转变为异柠檬酸.蛋白质组学研究发现,拟南芥悬浮培养细胞中的ACO在经物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO 处理后发生S-亚硝基化修饰[10].ACO是动物体内主要的NO靶蛋白,动物细胞质ACO可作为关键的氧化还原传感器,还可被NO转化为一种mRNA结合蛋白.与动物ACO类似,烟草(Nicotiana tabacum)ACO的酶活性也可被NO所抑制,并且烟草细胞质ACO(NtACO1)也可以通过IRP-1参与mRNA的结合,这说明植物与动物体内的NO调控ACO功能的机制很相似[14].琥珀酰-CoA合成酶(SUCA)能催化琥珀酰-CoA和琥珀酸的可逆反应,是三羧酸循环中唯一的底物磷酸化反应.琥珀酸脱氢酶(SDH)能催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸.在NO过剩突变体(noe1)水稻植株中发现,SUCA2发生亚硝基化修饰[9];在干旱处理4 d的敏感基因型小麦中,SDH的亚硝基化水平增加[7].线粒体苹果酸脱氢酶(MDH)能催化L-苹果酸脱氢变成OAA,这也是三羧酸循环中的重要步骤.在GSNO处理的拟南芥悬浮培养细胞中,MDH发生S-亚硝基化修饰[3,10];在noe1水稻植株中,MDH的S-亚硝基化程度也增加[9].NO供体可抑制MDH的活性[11].这表明:NO导致MDH发生S-亚硝基化,从而抑制MDH的活性.由此可见,三羧酸循环相关酶的S-亚硝基化可能影响相关反应中间物的生成,从而调控能量代谢以应答逆境.3 S-亚硝基化影响氧化磷酸化过程植物细胞代谢时所脱下来的氢可由线粒体呼吸链传递并释放能量,同时偶联驱动ATP合成酶生成ATP,为植物生长发育提供能量.线粒体氧化呼吸链中的铁硫蛋白和NAD(P)H泛醌氧化还原酶分别在水稻noe1突变体和干旱处理4 d的小麦中发生S-亚硝基化修饰.在用物质的量浓度为1 mmol·L-1的GSNO处理后的拟南芥叶片[3]和低温处理4 h的拟南芥幼苗中[12],线粒体ATP合成酶α亚基的S-亚硝基化程度增加;在干旱处理4 d的小麦植株[7]和低温处理4 h的拟南芥幼苗中[12],ATP合成酶β亚基的亚硝基化水平也上升.此外,植物线粒体ATP合成酶α和β亚基在硫氧还蛋白(Trx)互作蛋白质组学研究中都被鉴定为Trx靶蛋白[15].这表明:线粒体ATP合成酶的功能受其亚基的氧化还原状态调节.4 S-亚硝基化调控ROS稳态植物线粒体中的锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、抗坏血酸-谷胱甘肽循环酶和Trx/过氧化物氧化还原酶(Prx)系统相关酶等对于维持ROS稳态具有重要作用.SOD是植物细胞抗氧化系统的第一道防线,可催化超氧阴离子自由基(O2•-)歧化生成过氧化氢(H2O2),从而有效降低细胞内O2•-过量积累所造成的伤害.Mn-SOD是一种活性中心含锰金属辅基的SOD,在保护线粒体免受O2•-损伤的过程中发挥重要作用.在经NO供体硝普钠(SNP)预处理后再经物质的量浓度为150 mmol·L-1 的NaCl 处理16 d的酸橙叶片中,Mn-SOD的亚硝基化水平增加[16].Prx是一种巯基依赖性非血红素过氧化物酶,可解毒多种不同类型的过氧化物(如H2O2),对线粒体内的氧化还原平衡稳态起重要作用.研究发现:在用物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO处理后的拟南芥悬浮培养细胞中,线粒体Prx IIF发生S-亚硝基化修饰[10].与此类似,在丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv. tomato,PST)侵染拟南芥时,叶绿体Prx IIE的S-亚硝基化水平上升[13].此外,Prx IIE具有ONOO-还原酶活性,其Cys121的体外S-亚硝基化可导致该酶活性丧失.Prx IIE的S-亚硝基化可导致蛋白质酪氨酸硝化的增加,这表明Prx IIE在控制植物ONOO-内源水平的过程中发挥着关键作用[17].5 S-亚硝基化调控蛋白质加工与周转维持蛋白质的正确构象,防止错误折叠蛋白质的聚集,对于植物在逆境胁迫条件下的存活至关重要.分子伴侣(Cpn)和热激蛋白(Hsp)有利于稳定蛋白质和细胞膜系统,促进蛋白质的重新折叠,并防止蛋白质的聚集[18].蛋白质组学研究发现多种Cpn和Hsp的S-亚硝基化水平在胁迫条件下发生变化.在经物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO处理后的拟南芥悬浮培养细胞中,Cpn10和Hsp60发生S-亚硝基化修饰[10].此外,在GSNO处理的落地生根(Kalanchoe pinnata)叶片中,Hsp90的亚硝基化水平增加[5].这表明S-亚硝基化可能通过调节Cpn和Hsp的结构与功能应答逆境胁迫.6 S-亚硝基化影响多种物质代谢植物线粒体的谷氨酸脱氢酶(GDH)催化α-酮戊二酸与NH4+合成谷氨酸,这是除谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶循环途径之外的另一种NH4+同化途径.植物逆境应答与衰老过程中,体内容易积累过量的NH4+,GDH可在缓解植物NH4+中毒过程中发挥作用.在用物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO处理后的拟南芥悬浮培养细胞中,GDH2的S-亚硝基化水平增加[10].此外,在Pst侵染24 h的耐性基因型(PtoR)番茄(Solanum lycopersicum)中,GDH的氧化水平升高[19].GDH也被鉴定为Trx和谷氧还蛋白(Grx)靶蛋白[15,20].这些意味着NO可能通过调控GDH的氧化还原状态,调控细胞内的NH4+稳态.3-异丙基苹果酸脱水酶(IPMDH)可催化亮氨酸生物合成中的氧化脱羧步骤和硫代葡萄糖苷的甲硫氨酸链延长.水稻noe1突变体中IPMDH2的S-亚硝基化程度增加.IPMDH已被报道为氧化还原调节酶,番茄抗性品种和油菜保卫细胞中的IPMDH1,以及拟南芥悬浮培养细胞中的IPMDH2在应答Pst、茉莉酸甲酯和H2O2处理时氧化水平分别上升[19,21].油菜和拟南芥中IPMDH1的活性受氧化剂(如H2O2和CuCl2)和还原剂(如二硫苏糖醇(DTT)和Trx m)的调节,且还原型IPMDH1的活性更高[21].这表明:IPMDH的功能可能受氧化还原系统的调节.二氢硫辛酰胺脱氢酶(DLDH)属于黄素蛋白氧化还原家族,是组成线粒体基质中的丙酮酸脱氢酶复合体、支链氨基酸-脱氢酶复合物,以及GDC的必需组成成分.研究发现:在GSNO处理的拟南芥[3]和马铃薯(Solanum tuberosum)叶片中[8],以及应答NaCl胁迫的拟南芥悬浮培养细胞[6]和低温处理的拟南芥幼苗中[12],DLDH1和DLDH2的S-亚硝基化水平均上升.这表明NO通过调节DLDH的S-亚硝基化水平影响其功能.胱硫醚β-合酶(CBS)参与转硫代谢,可催化丝氨酸和同型半胱氨酸合成胱硫醚.在用物质的量浓度为250 mmol·L-1的GSNO处理后的拟南芥悬浮培养细胞中,CBS发生S-亚硝基化修饰[10].这表明NO可通过调节代谢过程关键酶的S-亚硝基化水平,从而影响代谢物的生物合成过程.7 结语蛋白质S-亚硝基化修饰在植物线粒体中发挥了重要作用.蛋白质组学研究发现了植物线粒体中多种S-亚硝基化蛋白,它们参与线粒体中光呼吸、三羧酸循环、氧化磷酸化、ROS稳态、蛋白质加工与周转,以及物质代谢等过程(图1).这表明NO可通过调节蛋白质的S-亚硝基化水平调控多种信号与代谢途径.今后,随着蛋白质S-亚硝基化鉴定技术的发展,可以开展S-亚硝基化蛋白的定量分析,为理解植物体内NO 调控网络提供更有价值的信息.参考文献:【相关文献】[1] ASTIER J,KULIK A,KOEN E,et al.Protein 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线粒体功能在肿瘤发生发展中的作用
线粒体功能在肿瘤发生发展中的作用肿瘤是一种肿瘤细胞不断增生且无法控制死亡的疾病。
癌症的发展是多种因素综合作用的结果，包括基因突变，细胞外矩阵变化以及免疫逃避等因素。
近年来的研究表明，线粒体功能在肿瘤发生和发展中起着重要作用。
线粒体是动植物细胞中的一种负责细胞能量代谢的器官。
它含有独立的DNA 片段（mtDNA），能够自主进行DNA复制和修复。
线粒体内的线粒体呼吸链和三磷酸腺苷（ATP）合成途径是细胞内能量供应的主要途径。
线粒体功能异常会导致细胞内ATP含量降低，细胞死亡以及DNA损伤等结果，这些都与癌症的发生和发展密切相关。
一些研究表明，线粒体参与了癌症的发生和发展过程中的多个环节。
例如，在细胞凋亡过程中，线粒体释放的细胞色素C激活了半胱氨酸蛋氨酸（caspase）\ 8和caspase 9，从而促进了细胞凋亡。
如果线粒体功能异常，则有可能导致凋亡受阻或凋亡失控，从而促进癌症的形成。
此外，线粒体呼吸链的异常和线粒体DNA（mtDNA）突变也与癌症的发生和发展密切相关。
有研究显示，乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和胃癌等多种肿瘤都与线粒体呼吸链的异常有关。
另外，线粒体DNA缺陷和mtDNA突变也已被证明参与了肝癌、黑色素瘤和结肠癌等多种癌症的发展过程。
在肿瘤治疗中，线粒体功能的维护也非常重要。
治疗癌症时，放疗和化疗等治疗手段会对线粒体呼吸链和ATP产量造成破坏，导致线粒体功能的下降。
因此，研究人员正在寻找一些方法来减轻和防止这种破坏，从而保障疗效和生存质量。
目前，研究人员通过改善线粒体功能，已经研发出了大量用于肿瘤治疗的药物和策略。
其中一些药物目前已经被应用于临床实践中。
例如，曲妥珠单抗是一种抗肿瘤药物，在肿瘤治疗时，曲妥珠单抗可通过影响线粒体内的凋亡信号途径，诱导肿瘤细胞凋亡。
此外，通过改善生活方式也可以起到保持线粒体健康的作用。
例如，适度锻炼可以降低线粒体呼吸链的负荷，维持线粒体的健康。
此外，在膳食中增加一些谷胱甘肽活化剂或抗氧化剂等物质，也有助于保护线粒体的功能。
医学研究中线粒体蛋白质组学的应用
医学研究中线粒体蛋白质组学的应用线粒体是真核细胞内重要的细胞器，除作为能量工厂外，还参与多种生理病理活动。
本文综述了线粒体蛋白组分的制备、线粒体蛋白质组相关数据库以及线粒体蛋白质组学在肿瘤、衰老性疾病、缺血性损伤、脑损伤及药物治疗方面的应用。
标签：线粒体；蛋白质组学；应用粒体是真核细胞内重要的细胞器，除作为能量工厂外，还参与多种生理病理活动。
许多物种的线粒体及其亚结构的蛋白质组学己得到研究，并构建了一些线粒体蛋白质组数据库；对不同生理、病理状态下的线粒体蛋白质组学也进行了大量的研究，发现了一些疾病相关的线粒体蛋白质，为线粒体相关的疾病诊断和治疗提供了重要的标志物和药物作用靶点。
本文综述了线粒体蛋白质组学在医学研究中的应用。
1 钱粒体蛋白组分的制备线粒体分离过程包括组织细胞的破碎和线粒体的分离两个主要阶段。
组织细胞破碎可采用渗透压冲击、超声波震荡、机械力研磨或剪切等方法，整个过程中用显微镜监控以确保细胞器结构完整。
所得匀浆再根据其理化特性进一步分离纯化。
离心技术是线粒体提取最常用的方法。
目前有许多种梯度介质如煎糖、Ficoll、Percoll、Nycodenz和Metrizoate等成功用于细胞器的分步分离。
Scheffler等[1]采用多步percoll/metrizamide密度梯度离心纯化线粒体样品，大大减少了非线粒体蛋白的污染，双相电泳后鉴定出61个蛋白质，几乎全部是线粒体蛋白质。
SonjaHartwig等比较了煎糖密度梯度超速离心法、自由流动电泳技术及商业化的试剂盒三种线粒体分离方法，发现自由流动电泳技术分离纯化得到的线粒体其完整性及富集度最高，但其费用也最昂贵1210Garcia-CazarinML等成功地从大鼠和小鼠的排肠肌、横踊膜以及大鼠眼外肌中分离出了线粒体，并采用极谱法测定了线粒体功能[3]。
在分离过程中，保持缓冲液和试剂的新鲜以及保持样本的冷冻非常重要。
由于各个亚细胞结构性质的相似性和结构功能上的内在联系，目前尚无单一的方法能达到很好的分离效果，因此亚细胞结构的分离和纯化一直以来是科研工作者的一大挑战。
线粒体功能障碍的原因及其对肿瘤作用的研究进展
线粒体功能障碍的原因及其对肿瘤作用的研究进展李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【摘要】线粒体是机体能量产生的主要细胞器，在有氧呼吸、物质代谢、氧化应激、凋亡、Ca2＋稳态等方面发挥重要的功能。
越来越多研究表明线粒体功能障碍与肿瘤密切相关，线粒体代谢异常、活性氧增多、线粒体基因突变、Ca2＋超载、凋亡异常影响多种肿瘤发生、生长、侵袭、转移。
本文就线粒体功能障碍发生机制及其与肿瘤的关系进行文献总结。
%As a main cellular organelle for bioenergy production , the mitochondrion plays a pivotal role in aerobic respiration , substance metabolism , oxidative stress , apoptosis and calcium homeostasis .Increasingly studies have shown a close relationship between mitochondrial dysfunction and cancer .Mitochondrial metabolic disturbance , reactive oxygen species ( ROS ) increase, mitochondrial gene mutation , calcium overload and abnormal apoptosis can influence tumorigenesis , growth, invasiveness and metastasis of multipletumors .We aimed to summarize the mechanisms and influences of mitochondrial dysfunction on cancer .【期刊名称】《中国微创外科杂志》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】5页(P1150-1154)【关键词】线粒体;基因;功能障碍;肿瘤【作者】李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【作者单位】北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083【正文语种】中文线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，在有氧条件下，通过一系列生化反应和电子传递，将糖和脂肪酸氧化过程中释放的自由能转变为ATP中的化学能。
新型蛋白纳米系统用于口腔颌面部腺样囊性癌治疗的实验研究
新型蛋白纳米系统用于口腔颌面部腺样囊性癌治疗的实验研究作者：吴情肖国岫徐斌来源：《中国美容医学》2021年第06期[摘要]目的：本研究构建了一种新型的牛血清白蛋白纳米药物递送系统，该系统可共递送抗肿瘤药物，用于口腔颌面部腺样囊性癌及其导致的转移性肺癌的治疗。
方法：制备的蛋白纳米颗粒负载疏水性化疗药物阿霉素（Dox），并在颗粒表面修饰肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL），以实现靶向共递送治疗性药物，用于治疗转移性肿瘤。
结果：本次合成的多功能纳米颗粒具有较好的形貌特征和电位值。
体外实验表明，该纳米递送系统具备还原敏感性，在谷胱甘肽（GSH）诱导下能断裂，并释放出Dox，在48h后释放率超过60%。
该纳米颗粒不仅可以诱导涎腺腺样囊性癌细胞（SACC-LM）凋亡，还可以有效杀伤A549肺癌细胞，肿瘤细胞对其摄取能力显著增强。
由于牛血清白蛋白的生物相容性，纳米颗粒可以在体内长效循环，在聚集到肺部后，有效减少了肺部结节的数量。
结论：该纳米系统可以有效递送抗肿瘤药物，具有用于治疗腺样囊性癌的潜力。
[关键词]腺样囊性癌;口腔颌面部;牛血清白蛋白;纳米颗粒;化疗;响应释放[中图分类号]R782 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2021）06-0110-04Experimental Study of Novel Protein Nanosystems in the Treatment of Adenoid Cystic Carcinoma of Oral and Maxillofacial RegionWU Qing，XIAO Guo-xiu，XU Bin（Department of Stomatology，Shanghai Fifth People's Hospital，Fudan University，Shanghai 200240，China）Abstract： Objective In this study， multifunctional bovine serum albumin nanoparticular delivery system has been developed for the co-delivery of Dox and TRAIL for Adenoid cystic carcinoma therapy. Methods The nanoparticle was constructed with green synthesis method， which only used conjugation linker （NHS-SS-NHS） without the addition of organic solvent. Results In the system， Dox was loaded into the synthesized albumin nanoparticle， followed by the modification with TRAIL on the surface. Importantly， the multifunctional nanoparticle was demonstrated to exhibit the reduction-responsive characteristic with over 60% Dox release under the stimulation of GSH within 48h. Besides， both SACC-LM cells and A549 cells could be induced apoptosis， while enhanced internalization of nanoparticle by SACC-LM cells was detected. The in vivo experiments validated the prolonged circulation of this system， which could also significantly decrease the number of metastatic nodules. Conclusion The novel system could exert excellent antitumor function and exhibited certain potential in clinical application.Key words： adenoid cystic carcinoma; oral and maxillofacial region; bovine serum albumin; nanoparticles; chemotherapy; reduction-responsive肿瘤的转移行为是导致死亡率持续增高的重要原因[1]，腺样囊性癌是口腔颌面部常见的恶性肿瘤之一，易转移到肺部，具有较高的致死率[2-3]。
线粒体蛋白质组学
线粒体蛋白质组学
线粒体是细胞的发电站，通过一种称为电子传递链的电化学过程与另一种被称为氧化磷酸化的过程耦合，产生细胞所需的大部分能量。
线粒体中的许多不同的蛋白质促进了这些过程，但尚不完全了解这些蛋白质是如何排列在线粒体内的，以及影响它们排列的因素。
哥本哈根大学的科学家已经利用最先进的蛋白质组学技术来揭示线粒体蛋白质如何聚集成电子传递链复合物，以及进一步形成所谓的超复合物。
详细内容发表在近期的《细胞报告》的期刊上，这项研究还考察了运动训练对这一过程的影响。
哥本哈根大学Novo Nordisk 基础代谢研究中心的副教授Atul S.Deshmukh说：“这项研究允许对超复合物中的电子传递链蛋白进行全面量化，以及它们对运动训练的反应。
这些数据对运动如何提高肌肉能量产生的效率有影响。
”
总的来说，线粒体蛋白质组学是一个重要的研究领域，它可以帮助我们更好地理解线粒体的功能和疾病机制，为治疗相关疾病提供新的思路和方法。
线粒体DNA 与实体性肿瘤关系的研究进展r
【摘 要】 线粒体 ;<= 5 >&?+1%+’@-&./ ;<=2 >?;<= 7 编码参与氧化磷酸化和 =AB 生成所必需的多肽，与核基因
组相比，>?;<= 的突变率非常高，加之本身缺乏有效的损伤修复系统，所以 >?;<= 被认为与肿瘤发生有密切的关
系。>?;<= 的编码区内缺乏内含子，提示大多数突变发生于此编码序列，突变的积累可能导致肿瘤的发生。>?;<= 的表达改变可能是癌细胞的一个特性。近年来有关线粒体基因组不稳定性（ >&?+1%+’@-&./ C(’+>( &’)?.D&/&?E 2 >?FG）及
>?;<= 缺乏组蛋白保护，而且没有有效 在实体性肿瘤如乳腺癌、结肠癌、胃癌、 （%EU(-X.-&.D/( -(C&+’）、;P/++U 区及复制
的损伤修复系统，因此 >?;<= 极易受致 肝癌和肾癌中都有线粒体 ;<= 畸变的 转录区。除此之外，>?;<= 基因中很少
报道，但结论不尽相同。
有非编码碱基的存在。>?;<= 的基因结
《癌症》$%&’()( *+,-’./ +0 $.’1(-2 3""32 34 5 6 7 ：!"# 8 !49
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·综 述·
线粒体 5 综述 7 ， 辛 彦 4 5 审校 7
（4: 中国医科大学附属一院肿瘤研究所，辽宁 沈阳 44"""4； 3: 中国医科大学医学基础教研室2 辽宁 沈阳 44"""4）
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基金项目：国家863高技术研究发展计划项目（2006AA02A309）收稿日期：2011－10－14；修回日期：2012－02－13作者简介：凌孙彬（1989－），男，浙江杭州人，大连医科大学七年制学生。
E －mail ：lsb0330@126．com 通信作者：王立明，教授，博士生导师。
E －mail ：Wangbcc259@yahoo．com．cn第34卷第2期2012年4月大连医科大学学报Journal of Dalian Medical UniversityVol．34No．2Apr．2012线粒体蛋白质组学在肿瘤研究中的进展凌孙彬1，唐博2，王立明2（1．大连医科大学七年制2007级，辽宁大连116044；2．大连医科大学附属第二医院普外三科，辽宁大连116027）摘要：线粒体DNA 的突变和蛋白表达谱的异常，将严重影响细胞的凋亡和能量代谢过程，这一变化可能是恶性肿瘤细胞代谢及功能异常的重要组成部分。
蛋白质组学技术可以分析肿瘤细胞或组织在某一时间点内全蛋白的表达情况及活性，而基于亚细胞水平研究的线粒体蛋白质组学较传统蛋白质组学研究有更高的分辨率。
线粒体蛋白质组的改变与多种肿瘤相关，随着亚细胞分离技术和蛋白质鉴定技术的发展，线粒体蛋白质组学在寻找新的肿瘤相关特性蛋白研究中显示出越来越重要的意义。
关键词：肿瘤；线粒体；蛋白质组学中图分类号：R34文献标志码：A文章编号：1671－7295（2012）02－0179－03Advance of mitochondrial proteomics in cancer researchLING Sun －bin 1，TANG Bo 2，WANG Li －ming 2（1．Grade 2007，Department of Seven －year Curriculum ，Dalian Medical University ，Dalian 116044，China ；2．Department of General Surgery ，the Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University ，Dalian 116027，China ）Abstract ：The mutational mitochondrial DNA and abnormally expressed mitochondrial proteins ，inducing a severe impact on apoptosis and energy metabolism of cells ，may serve as a significant composition of overall metabolic and functional dis-order in malignant cells．Proteomics displayed the capability on analysis of entire proteins expression in certain period in cells or tissues．Furthermore ，mitochondrial proteomics ，focusing on phenotype on subcellular level ，has higher resolution．Numbers of researches have shown the correlation between changes in mitochondrial proteome and tumors．Along with the progress of subcellular isolation and proteins identification technics ，mitochondrial proteomics plays an increasingly signifi-cant role in finding cancer －related specific molecules．Key words ：tumor ；mitochondria ；proteomics近年来，蛋白质组学的发展为肿瘤研究提供了全新的方法和思路，细胞水平的肿瘤蛋白质组学研究得到了广泛的开展，但是，现有分离技术下往往难以一步到位地获得细胞的全蛋白质组，大量的低丰度蛋白质未能得到显现和分析。
因此，亚细胞蛋白质组学的开展可以作为传统蛋白质组学的重要补充，同时也极大地降低了针对全细胞蛋白质组学研究的复杂性。
线粒体（mitochondria ，Mt ）是真核细胞中一种重要的细胞器，除作为能量产生的场所外，已发现其参与包括肿瘤细胞发生发展在内的多种病理生理过程［1］。
线粒体蛋白质组学已被运用于部分肿瘤的研究中，进一步阐明线粒体蛋白质与肿瘤的关系，有助于寻找新的肿瘤相关特异性蛋白。
本文就线粒体蛋白质组学在肿瘤研究中的进展进行综述。
1线粒体蛋白质组学概述线粒体蛋白质组学的研究主要集中在两方面：（1）线粒体蛋白质表达谱的建立；（2）运用比较蛋白质组学的方法寻找疾病组和对照组的差异表达蛋白，研究蛋白质表达量的变化、翻译后修饰以及细胞内定位改变等。
线粒体蛋白质组研究常用技术包括：（1）用于蛋白质分离纯化的双向凝胶电泳（2DE）、二维液相色谱（2D－LC）以及常用于亚细胞分离的差速离心和密度梯度离心技术；（2）蛋白质鉴定技术：质谱技术（MS）、凝胶图像分析、蛋白质测序及氨基酸组成分析等；（3）用于蛋白质相互作用及作用方式研究的酵母双杂交系统、亲和层析和蛋白质芯片技术等；（4）生物信息学。
目前，对复杂蛋白质的分析一般有两条技术路线：经典的双向凝胶电泳－质谱技术（2－DE－MS）和二维液相色谱－串联质谱（2D LC－MS/MS）。
2－DE－MS可以反映蛋白质分子的分子质量、等电点、疏水性以及结合特性，而对低丰度、极端分子量、碱性、疏水性蛋白的分辨率低。
线粒体是一个具有双层膜结构的细胞器，内膜和外膜上整合有很多膜蛋白质，这些膜蛋白质对于线粒体功能的发挥具有重要作用，但是膜蛋白质具有很强的疏水性，2DE－MS对线粒体蛋白的分离有局限性。
2D LC－MS/ MS可以弥补经典策略的不足，不受蛋白质等电点、分子量、疏水性的限制，且自动化程度高。
Pflieger 等［2］应用LC－MS/MS成功的鉴定出179种线粒体蛋白质，其中43%是膜蛋白质而且23%具有跨膜结构域。
2D LC－MS/MS主要的不足在于提供的关于完整蛋白质的分子信息非常有限，尤其是有关翻译后修饰的信息量较少。
目前对线粒体分离纯化的技术主要为差速离心结合密度梯度离心，该技术可以减少样品污染，同时较好地保护线粒体不受破坏［3－4］。
此外，本实验室采用以磁性纳米粒子为介质的线粒体分离技术，得到了更高的分离率和纯度。
2线粒体与肿瘤的关系线粒体（mitochondria，Mt）是细胞中进行生物氧化和能量转换的细胞器，含有1000 2000种蛋白质，约占整个细胞蛋白质种类的5% 10%，在这些蛋白质中，有2%是线粒体自己合成的，98%是由细胞核编码、细胞质核糖体合成后运往线粒体的，因此，线粒体是一种半自主性的细胞器。
线粒体不仅维持细胞的正常生理功能，还在信号转导、细胞凋亡、自由基生成、细胞内离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控中发挥重要的作用。
线粒体有自己的遗传系统和蛋白质翻译系统，人线粒体DNA（mtD-NA）是一个16569bp的双链环状闭合分子，编码13种蛋白质，22种tRNA和2种rRNA。
D环（D－loop）是mtDNA主要的非编码区，包含了线粒体基因复制和转录的调控序列，其中央保守区呈现高度保守性［5］。
mtDNA突变和线粒体本身功能的异常与肿瘤的发生发展和细胞凋亡密切相关［6］。
mtDNA 易受损伤，突变率远高于nDNA。
mtDNA突变常发生于D－loop区，D－loop区控制着mtDNA的复制和转录，可引起mtDNA拷贝数的改变和某些基因的异常表达［7］。
早在1956年，Warburg［8］提出线粒体呼吸链的缺陷可以导致细胞去分化，并因此促进细胞癌变，而最近认为mtDNA的突变可以引起线粒体呼吸链的异常，进而导致肿瘤发生［9－10］。
线粒体还参与细胞凋亡过程，其功能的异常能使肿瘤细胞获得较强的抗凋亡能力［11－12］，一些特异性定位于线粒体的肿瘤相关因子，也被发现参与对肿瘤细胞生长及凋亡的控制［13－14］。
3线粒体蛋白质组学在肿瘤研究中的进展3．1线粒体蛋白质组学用于肿瘤差异蛋白的筛选目前，仍有大量的线粒体蛋白未被鉴定，基于线粒体与肿瘤的相关性，线粒体蛋白质组学在肿瘤研究中显示出重要意义。
Hermann等［15］采用蛋白质组学技术定量分析了线粒体和核分别编码的细胞色素C氧化酶（COX）亚单位间的比率，发现该比率与前列腺组织恶性进程相关。
该研究说明了核编码线粒体蛋白质在肿瘤发生中发挥了重要作用，同时也显示出对完整线粒体蛋白质组鉴定的重要意义。
Kim等［16］采用蛋白质组学技术分析了人胃癌细胞系AGS，发现了4种高表达线粒体蛋白质：泛醇－细胞色素C还原酶（ubiquinol－cytochrome C reduc-tase）、烯酰辅酶A水合酶－1短链（mitochondrial short－chain enoyl－coenzyme A hydratase－1）、HSP6、线粒体延伸因子T（mitochondria elongation factor T），这些蛋白可能成为存在于肿瘤细胞线粒体上的生物标记物。
中国Li等［17］在对肝癌亚细胞结构的蛋白质组比较分析中，发现了14个差异表达的线粒体蛋白质，包括参与细胞能量代谢的相关酶081大连医科大学学报第34卷类、细胞骨架蛋白及蛋白质代谢相关蛋白，说明线粒体参与肿瘤发生发展的多个过程。
最近，Chen 等［18］在对3种恶性程度和侵袭潜能不同的乳腺癌细胞系的线粒体差异蛋白质组学分析中，发现了新的具有诊断意义的相关蛋白。
3．2线粒体蛋白质组学用于肿瘤耐药相关蛋白的筛选肿瘤细胞的耐药性与细胞内凋亡机制的异常改变密切相关，而线粒体对肿瘤细胞凋亡的调控可直接影响其耐药性。
Jiang等［19］比较了非霍奇金淋巴瘤（NHL）拉吉细胞（Raji cells）阿霉素（ADR）培养与正常培养细胞株之间线粒体蛋白的表达差异，发现了ADR培养的细胞线粒体中热休克蛋白70（HSP70）、抗增殖蛋白（prohibitin，PHB）和人腺苷三磷酸结合盒转运体B6（ATP－binding cassette trans-porter isoform B6，ABCB6）的异常表达。