線粒體的結(jié)構(gòu)與功能

線粒體的結(jié)構(gòu)與功能

許多疾病會導(dǎo)致骨線條結(jié)構(gòu)和功能的變化。最常見的疾病包括數(shù)量、大小和結(jié)構(gòu)的變化，以及各種包組分的形成。這些疾病的類型與不同的疾病密切相關(guān)。例如，骨骨骼的增生是一種常見的心瓣膜病和骨骨骼肌肉的腫大。骨線條腫脹，主要是由于各種疾病對細(xì)胞的損傷，如炎癥、腫瘤和中毒。骨線條的濃縮和變異常于腫瘤細(xì)胞和感染細(xì)胞。在慢性?。ㄈ缇S生素障礙和垂體功能減退）和嚴(yán)重中毒的情況下，等等。骨線條的異常結(jié)構(gòu)可以描述為腎衰竭綜合征、鉛中毒等疾病的陽性和微標(biāo)簽。許多疾病會導(dǎo)致上述骨線疾病的超微病變。一些疾病是核電站細(xì)胞的免疫措施，其中一些疾病是核電站細(xì)胞的免疫措施，這些超微病變通常被用作疾病的診斷指標(biāo)。1干預(yù)軸的超微病變和分析線粒體是對各種損傷最為敏感的細(xì)胞器之一Ghadially,1982)。細(xì)胞損傷時最常見的病理變化包、。1.2大小的變化1.2.1嘴唇水腫或平臺水腫細(xì)胞損傷時最常見的改變?yōu)榫€粒體腫大,主要是由于三磷酸腺苷(ATP)依賴性呼吸障礙產(chǎn)生的一種氧化磷酸化反應(yīng)。腫脹按程度可分為輕度明顯嚴(yán)重種只要損傷不過重?fù)p傷因子的作用時間不過長,腫脹仍可恢復(fù)。線粒體腫脹常見于各種疾病對細(xì)胞的損傷如炎癥(杭振鑣等,1989)、腫瘤(高俊峰,1988;1989)、中毒(酒精、四氯化碳等)、激素增高(甲狀激素、雄性激素等)、病毒感染和缺血乏氧(高俊峰,1989;1984)等。人們還發(fā)現(xiàn)雷公藤甲素亞慢性中毒(劉良等,2003)、急性腦病合并內(nèi)臟脂肪變性綜合征(秦炯,2003)、SARS(趙景明等,2003)、視網(wǎng)膜損傷(劉鐵城等,2003)、乳腺癌(陳平等,2000)、大腸埃希氏桿菌內(nèi)毒素感染(宋文哲等,2003)等病時,部分器官也可見線粒體腫脹變性。1.2.2電子密度與nd線粒體體積變小,內(nèi)腔皺縮,嵴萎縮向內(nèi)膜融合,基質(zhì)蛋白質(zhì)濃縮且電子密度增高。有報道在線粒體腫脹成為不可復(fù)性之前,可發(fā)生收縮和皺縮,基質(zhì)蛋白質(zhì)也濃縮。有些腫瘤和病毒感染的細(xì)胞,線粒體可出現(xiàn)濃縮變性(高俊峰等,1992)。1.2.3體相融合成巨線粒體是由于線粒體不分裂或通過許多線粒體的互相融合而成。許多慢性營養(yǎng)缺乏狀態(tài),如維生素缺乏癥及垂體功能減退,還有中毒,如尿毒癥及酒精中毒,均可導(dǎo)致巨線粒體形成。1.3不可復(fù)性損傷的反應(yīng)急性細(xì)胞損傷時,嵴被破壞;慢性亞致死性細(xì)胞損傷或營養(yǎng)缺乏時,線粒體的蛋白合成受阻,幾乎不再能形成新的嵴。依細(xì)胞損傷的種類和性質(zhì),可在線粒體內(nèi)形成病理性包涵物,線粒體性肌病和進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良時可見,細(xì)胞趨于壞死時可見無定形電子致密物,其是線粒體崩解的產(chǎn)物,是不可復(fù)性損傷的表現(xiàn)。線粒體損傷的另一種常見改變?yōu)樗枨蕵訉訝罱Y(jié)構(gòu)的形成,這是線粒體膜損傷的結(jié)果姬穎腎虛證陳小野等酒精中毒致脂肪代謝性肌肉病(袁云副,2005)、鉛中毒(俊峰,2003)等疾病時都會發(fā)生線粒體的結(jié)構(gòu)異常。結(jié)晶包涵物的形成,是不可逆性病變的標(biāo)志。人骨肉瘤的骨母細(xì)胞內(nèi),可見線粒體內(nèi)有鈣鹽顆粒(史景泉等,2005);慢性肝病的肝細(xì)胞內(nèi)有平行排列直徑約6~8nm的微絲束樣的類結(jié)晶和有規(guī)律的呈點(diǎn)陣排列的晶格。糖原顆粒包涵物,偶見慢性肝病的線粒體內(nèi)(姬穎,2004),也見于核黃素缺乏的大鼠肝細(xì)胞。肝癌、VE缺乏和鞘脂貯積癥等部分臟器的線粒體內(nèi)可見類髓鞘樣包涵物稱膜性小體。成群的圓形小泡樣包涵物,常見于結(jié)節(jié)性肝硬化晚期(Uchida,1984)。上述各種類型包涵物的形成,均由于反應(yīng)代謝障礙,正常呼吸鏈?zhǔn)艿揭种?氧化磷酸化過程受到破壞引起(高俊峰等,1992)。2mtcda的臨床表現(xiàn)許多疾病引起上述線粒體的超微病變,其中一部分疾病是原發(fā)性疾病,如:(1)神經(jīng)系統(tǒng):驚厥、痙攣、癡呆、40歲之前的中風(fēng)癥狀;(2)眼:失明、白內(nèi)障;(3)心臟:原發(fā)性心肌病、傳導(dǎo)阻滯;(4)肝:肝功能衰竭(僅在mtDNA缺失綜合征患兒中常見);(5)腎:范可尼綜合癥、肌紅蛋白尿;(6)骨骼肌:肌無力、運(yùn)動不便;(7)消化道:慢性腹瀉、腸梗阻;(8)胰腺:糖尿病(Whizzhyy等,2004)。2.1合成atp的機(jī)制當(dāng)某個細(xì)胞充滿病變線粒體后,它不僅無法合成ATP,且會導(dǎo)致未使用原料分子和氧的堆積。堆積的原料分子通過一種低效途徑合成ATP,該途徑可能導(dǎo)致具有潛在毒性作用的副產(chǎn)品(如乳酸)產(chǎn)生。乳酸在血液中堆積即乳酸中毒,常導(dǎo)致肌肉疲勞,肌肉和神經(jīng)組織的損傷。其間,細(xì)胞中未使用的氧可能轉(zhuǎn)化成活性氧化基的毒性化合物。肌細(xì)胞和神經(jīng)元對線粒體缺陷尤其敏感。這些細(xì)胞在能量獲得和毒性物質(zhì)堆積的聯(lián)合作用下,就會產(chǎn)生線粒體肌病和腦病的主要癥狀(Whizzhyy等,2004)。2.2體外熱試驗(yàn)研究Shapiro等(1993)曾對一例治療中的艾滋病人肝穿刺組織觀察超微病變,發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞內(nèi)巨大線粒體和同心圓狀膜性小體,后者被認(rèn)為是肝細(xì)胞變性或藥物所致。Radovanovic等(1992;1999)對20例艾滋病患者部分細(xì)胞進(jìn)行線粒體電鏡觀察。認(rèn)為其超微損傷與艾滋病病毒有關(guān)線粒體內(nèi)絮狀物沉積是細(xì)胞死亡的墓碑,提示不可逆性細(xì)胞損傷(管小琴等,2001)。美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)的研究人員數(shù)年來所觀察的所有癌癥中有2/3與線粒體突變有關(guān)(Makiko等,2000)。研究人員認(rèn)為體液檢測可替代復(fù)雜的活組織切片檢查。此外,瑞典科學(xué)家最近證實(shí),線粒體的突變是動物和人類身體老化的重要原因之一(方留民,2004)。而線粒體本身由于直接接觸氧化物質(zhì),產(chǎn)生自由基分子,受到的傷害最大。他們證實(shí)了線粒體的突變會引發(fā)老化跡象。研究人員用基因改造的方法,使一些小鼠的線粒體突變速率增加3~5倍,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的老化速度也比一般老鼠快了3倍。這對科學(xué)家找到線粒體的突變類型和不同疾病之間的關(guān)聯(lián),對治療疾病有所幫助。3環(huán)境因素的檢測綜上所述,線粒體是細(xì)胞內(nèi)一個重要細(xì)胞器,它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,敏感多變。細(xì)胞內(nèi)、外環(huán)境因素的變化,可引起它的結(jié)構(gòu)和功能異常,從而引起其他細(xì)胞器及整個細(xì)胞的變化,所以線粒體可作為疾病診斷和測定環(huán)境因素的指標(biāo)。用電鏡觀察病變的細(xì)胞和線粒體的改變,對判斷病變性質(zhì)、分析病因、探討治療和估計預(yù)后等都會收到較大的益處1.1心瓣膜病大多是非特異損傷的迅速修復(fù)反應(yīng);增生是細(xì)胞對慢性損傷或功能升高的