线粒体解偶联蛋白UCP2促进肝损伤引起的细胞凋亡

时间 : 2009-12-05 03:35:34 来源：www.ioz.ac.cn

[摘要]

线粒体解偶联蛋白UCP2促进肝损伤引起的细胞凋亡发表日期：2009-10-19发稿人：朱江

　　线粒体解偶联蛋白（UCPs）是位于线粒体内膜的一类保守的家族蛋白，它能够通透线粒体质子梯度并以热量的形式散发。UCP2能够引起线粒体质子漏，其活性可能受某些特定的激活剂如活性氧（ROS）、自由脂肪酸的调节，活化的UCP2导致线粒体解偶联和膜电位降低。线粒体膜电位降低一方面能减少线粒体ATP的产生，另一方面膜电位降低引起的缓和性解偶联（milduncoupling）则能够抑制线粒体ROS的产生。因此，UCP2在调节线粒体功能和能量代谢方面发挥着极其重要的作用，它可能是治疗代谢紊乱或氧化应激性疾病的重要药物靶点。然而，虽然近年来对UCP2的功能进行了大量的研究，目前对于其生理功能仍然存在许多争论，而且越来越多的研究表明UCP2在不同组织中可能发挥不同的生理功能。

　　肝是机体重要的代谢器官，UCP2的在成年肝实质细胞中UCP2几乎不表达，而只在非实质细胞中有表达。但是，在某些病理情况下如脂肪肝或肝损伤时，肝实质细胞则能大量表达UCP2。因此，研究UCP2在肝损伤模型中的作用对于解读肝病发生的机制有着非常重要的意义。

　　动物研究所陈研究组的科研人员利用转基因技术，成功的建立了肝特异表达UCP2的转基因小鼠。对转基因小鼠的分析表明，UCP2在肝线粒体上的表达能够以GDP敏感的形式介导质子漏和缓和性解偶联；同时UCP2表达能够引起线粒体膜电位显著降低和ATP产生减少。研究发现，肝特异表达UCP2的转基因小鼠对LPS/GalN诱导的肝损伤更为敏感，表现为肝组织形态显著紊乱和肝细胞凋亡明显增加，说明UCP2表达对急性肝损伤引起肝细胞的细胞凋亡有促进作用。进一步探讨UCP2促进细胞凋亡的分子机制，发现UCP2表达引起细胞内ATP水平改变激活了能量应激蛋白AMPK；在LPS/GalN诱导的肝损伤中，UCP2转基因小鼠中活化的AMPK进一步激活其下游的应激活化蛋白JNK，过度活化的JNK进一步调节了细胞内Bcl-2家族蛋白的表达和活化（如Bax），从而最终导致肝细胞凋亡增多。

　　这一研究为我们进一步理解UCP2的生理功能及其在急性肝损伤或肝脏疾病中的作用提供了非常有价值的信息。另外也提示抑制肝细胞中UCP2升高引起的ATP缺失可能是减缓肝损伤的一种有效方法，为肝损伤的治疗提供了一个潜在的靶点。该研究的主要完成人为商营利博士，目前，这一结果已发表在国际肝病学专业期刊HEPATOLOGY上（HEPATOLOGY,Vol.50,No.4,2009,IF:11.355）。这一研究得到了国家973计划资助（2006CB910102,2004CB720000,2007CB507400）。