D-半乳糖诱导细胞衰老模型的线粒体能量代谢功能研究

目的 探讨D-半乳糖(D-Gal)致衰老细胞的线粒体能量代谢功能. 方法 用含55mmol/L D-Gal培养基培养人胚肺成纤维细胞(MRC-5)细胞72 h后,进行CCK8法细胞增殖能力分析、β-半乳糖苷酶染色、p21蛋白表达水平检测以鉴定细胞衰老,并通过分析细胞活性氧(ROS)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛含量及线粒体DNA(mtDNA)氧化损伤水平评价细胞氧化应激状态.通过电镜观察细胞的线粒体形态、流式细胞术分析线粒体数量、JC-1法检测线粒体膜电位、高效液相色谱(HPLC)法检测ATP含量、Seahorse细胞能量代谢检测系统分析线粒体氧耗率,评价线粒体结构和能量代谢功能. 结果 D-Gal致MRC-5细胞增殖减缓,β-半乳糖苷酶染色显示蓝染细胞数增加,p21蛋白表达增高;D-Gal处理后细胞ROS和丙二醛水平升高,SOD活性下降,mtDNA氧化损伤水平增加.D-Gal处理组细胞线粒体嵴和双层膜结构变模糊,线粒体数量减少,线粒体膜电位下降,且ATP合成减少,线粒体氧化呼吸功能下降. 结论 55 mmol/L D-Gal引起线粒体结构损伤和能量代谢功能下降,与细胞衰老相关.