氘代氧化心磷脂的合成及其对线粒体功能影响的初步研究

Cardiolipin is a kind of specific phospholipids in mitochondrial, and it can be oxidized by ROS produced by mitochondrial easily. Many diseases induced by mitochondrial dysfunction such as Parkinson's disease, Alzheimer's disease, diabetes, aging and other diseases related to cardiolipin oxidation. Currently we still know little about the influence of ox-cardiolipin to mitochondrial function in cell level. The proposal will use natural cardiolipin as material synthesized a series of deuterium labeled ox-cardiolipin compounds, and using MS, NMR identificate their structurals. Use d-ox-cardiolipin treat mitochondria, study the basic function of mitochondria, research the repair mechanism of ox-cardiolipin; and explain 4-HNE source. This proposal contains organic synthetic chemistry, modern mass spectrometry and biology to study the effects of ox-cardiolipin to mitochondrial function preliminarily.

心磷脂是线粒体内膜特异的磷脂，易被线粒体中ROS氧化，心磷脂氧化与帕金森病、阿尔兹海默症、二型糖尿病、衰老等线粒体功能障碍疾病相关。目前细胞水平上氧化心磷脂对线粒体功能的影响知之甚少。本项目将以购买的天然心磷脂为原料，合成一系列氘代标记心磷脂氧化合物，并用质谱、核磁共振进行结构鉴定。用合成的氘代氧化心磷脂处理线粒体，研究其对线粒体基本功能的影响，重点研究氧化心磷脂自修复机制中代谢途径；并解释4-HNE来源问题，本项目综合利用了合成化学，现代质谱技术、生物学技术初步研究氧化心磷脂对线粒功能的影响。

本项目旨在合成氘代标记的心磷脂化合物， 初步研究氧化心磷脂对线粒体功能的影响， 揭示氧化心磷脂在自修复机制和线粒体凋亡机制中两个重要问题：1.线粒体内氧化心磷脂是否存在自修复机制；2. 导致DNA 和蛋白质损伤的4-HNE是否来源于心磷脂的氧化。我们的研究成果都证实心磷脂存在自修复机制，在肿瘤发生过程中，心磷脂含量总量降低，产生4-HNE含量的心磷脂也显著降低。同时我们还探究了二氧化钛纳米颗粒暴露对巨噬细胞心磷脂含量的影响, 结果也显示了加入二氧化钛之后，心磷脂含量也降低, 线粒体功能受损。