线粒体分裂、线粒体自噬在烟草提取物诱导的支气管上皮细胞损伤模型中的作用

王素文，宋小敏，李忱菲，魏良煜，张 海，李 锋，王 炯

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是气道和肺实质的慢性炎症性疾病，据统计，全球有3.84亿患者，具有高发病率和高死亡率的特点。多种因素可以导致COPD的发生发展，其中香烟烟雾是最常见的致病因素。研究表明，香烟烟雾可导致气道上皮细胞线粒体结构与功能的紊乱，与COPD的发生发展紧密相关。

线粒体质量控制系统主要由线粒体分裂和线粒体自噬组成，是维持线粒体正常网络结构的必备条件，也是维护线粒体功能正常的保障，该系统的紊乱会严重影响细胞功能，甚至导致细胞死亡。线粒体分裂过程主要由动力相关蛋白 1(dynamin related protein 1，DRP1)和线粒体分裂因子(mitochondrial fission factor，MFF)调控。而线粒体自噬过程受多种分子调控，损伤的线粒体最终由sequestosome 1(SQSTM1/p62)和微管相关蛋白1轻链3B，(microtubule-associated protein 1 light chain 3 beta，LC3B)形成自噬小体，由自噬小体呈送至溶酶体，进而通过自噬-溶酶体降解途径完成线粒体的降解和再利用。线粒体自噬与细胞程序性坏死密切相关，后者是细胞程序性死亡的新形式，在受体相互作用蛋白激酶3(receptor-interacting protein kinase 3，RIPK3)、RIPK1和混合谱系激酶结构域样蛋白(mixed-lineage kinase domain-like protein，MLKL)共同作用下发挥作用。程序性坏死的主要特征包括ATP水平下降，细胞内氧化物(reactive oxygen species，ROS)积累，钙超载和线粒体通透性转换孔的开放。该研究通过建立烟草提取物(cigarette smoke extract,CSE)诱导的支气管上皮细胞损伤模型并加以干预，探讨线粒体分裂和线粒体自噬及其下游的细胞程序性坏死在该模型中的变化与作用。

1 材料与方法

1.1 实验材料