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.2008年9月22日；3（9）：e3257。
doi:10.1371/journal.pone.0003257。

防止线粒体分裂损害线粒体功能并导致线粒体DNA丢失

菲利普·帕隆 1, 桑德琳·达克鲁斯, 丹尼尔·通德拉, 伊夫·马滕伯格, 多米尼克一世詹姆士, 皮埃尔·梅克勒, 弗朗索瓦·巴哈, Jean-Claude马蒂诺
附属公司

防止线粒体分裂会损害线粒体功能并导致线粒体DNA丢失

菲利普·帕隆等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

线粒体形成一个高度动态的管状网络，其形态受频繁的裂变和融合事件的调控。然而，线粒体分裂在细胞器稳态中的作用尚不清楚。在此，我们报告了通过下调哺乳动物细胞中Drp1的表达来防止线粒体分裂，导致线粒体DNA丢失，线粒体呼吸减少，同时细胞活性氧（ROS）水平增加。在细胞水平上，由于缺乏裂变导致的线粒体功能障碍导致细胞ATP水平下降，细胞增殖受到抑制，自噬增加。总之，我们认为线粒体分裂是维持线粒体功能，从而维持细胞内环境稳定所必需的。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益：提交人声明，不存在相互竞争的利益。

数字

图1
图1。耗尽Drp1的HeLa细胞导致线粒体功能异常。
A.用Ctrl、D1或D2构建物瞬时转染HeLa细胞，用嘌呤霉素筛选24 h，转染后96 h收集并用JC1染色进行流式细胞术分析。结果表示为Ctrl单元中红色和绿色排放物之间的比率（FL2/FL1）的百分比，并表示7个独立实验的平均值+SEM（***：P<0.0005）。用DCFDA对A中处理过的B.HeLa细胞进行染色，以进行流式细胞术分析。结果以Ctrl细胞中DCFDA绿色荧光（FL1）的百分比表示，代表7个独立实验的平均值+SEM（*：P<0.05）。用Ctrl、D1或D2逆转录病毒感染C。HeLa细胞，用嘌呤霉素筛选24小时，感染后144小时收集。耗氧量表示为O的百分比2Ctrl单元格中的消耗。结果代表4个独立实验的平均值+SEM（*：P<0.05）。D.评估从感染Ctrl、D1或D2逆转录病毒的HeLa分离的线粒体中的耗氧量。通过将状态IV（仅在琥珀酸盐存在下）的耗氧量除以状态III呼吸（在琥珀酸盐和ADP存在下）的耗氧量来确定解偶联百分比。结果代表3个独立实验的平均值+SEM（**：P<0.005）。用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离从A处理的Hela细胞中分离的线粒体的E.DNP衍生蛋白裂解物，然后用指示的抗体进行Western blotting分析。
图2
图2。抑制HeLa细胞线粒体分裂导致ATP水平下降和增殖停滞。
A.用F处理HeLa细胞1F类0治疗2小时后，测定ATP合成酶抑制剂寡霉素（10µM）和细胞总ATP水平。寡霉素处理后的ATP水平表示为未处理HeLa细胞中ATP水平的百分比。结果由3个独立实验+SEM计算得出（***：P<0.0005）。用Ctrl、D1或D2构建物瞬时转染B.HeLa细胞，用嘌呤霉素筛选24 h，收集96 h，测定细胞总ATP含量。D1和D2细胞中的ATP数量表示为Ctrl细胞中ATP的百分比。结果代表3个独立实验的平均值+SEM（*：P<0.05）。C.转染后96 h，在10µM BrdU存在下培养Hela细胞，并用BrdU抗体固定和染色。BrdU阳性染色的细胞百分比从3个独立实验+SEM中定量（***:P<0.0005）。
图3
图3。抑制HeLa细胞线粒体分裂触发自噬。
A.用Ctrl、D1或D2构建物瞬时转染HeLa细胞，用嘌呤霉素选择24 h，转染后96 h固定，并用LC3和细胞色素c抗体共同染色。标尺对应15µm。B.对带有点状LC3模式的A.中的细胞数量进行了量化，结果表示3个独立实验的平均值+SEM（***：P<0.0005）。C、在转染后96小时收集A中处理的细胞，并使用所示抗体进行Western blotting分析。
图4
图4。抑制HeLa细胞线粒体分裂导致线粒体DNA丢失。
A.用Ctrl、D1或D2构建物瞬时转染HeLa细胞，用嘌呤霉素选择24 h，转染后96 h固定，并用DNA和TOM20抗体染色。比例尺对应15µm。B.从三个独立实验的最大投影图像中量化了A细胞单个mtDNA核仁的综合强度，结果表示10个Ctrl细胞中的1824个核仁和9个D1细胞中584个核子的强度。在转染后96小时收集在A中处理的细胞，提取DNA用于12S核糖体RNA小亚基线粒体基因的定量PCR扩增。结果以Ctrl细胞中mtDNA的百分比表示，代表3个独立实验的平均值+SEM（*：P<0.05）。将转染有所示结构的D.HeLa细胞作为A.处理，作为C.处理。结果表示为Ctrl细胞中mtDNA的百分比，并表示两个实验的平均值+SEM（*：P<0.05，ns：不显著）。
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