Superoxide flashes in single mitochondria.
Superoxide flashes in single mitochondria.
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单线粒体中的超氧化物闪光
DOI：
10.1016/j.cell.2008.06.017
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发表时间：
2008-07-25
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Cheng, Heping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang, Wang;Fang, Huaqiang;Groom, Linda;Cheng, Aiwu;Zhang, Wanrui;Liu, Jie;Wang, Xianhua;Li, Kaitao;Han, Peidong;Zheng, Ming;Yin, Jinhu;Wang, Weidong;Mattson, Mark P.;Kao, Joseph P. Y.;Lakatta, Edward G.;Sheu, Shey-Shing;Ouyang, Kunfu;Chen, Ju;Dirksen, Robert T.;Cheng, Heping
线粒体是真核细胞中活性氧（ROS）的主要来源。借助一种新的线粒体基质靶向超氧化物指示剂，在这里，我们表明，个别线粒体进行自发爆发的超氧化物生成，称为“超氧化物闪光”。超氧化物闪光在空间和时间上随机发生，表现出全有或全无的特性，并反映了跨多种细胞的单个线粒体内超氧化物产生的基本事件。单个闪光是由线粒体通透性转换孔（mPTP）的瞬时打开触发的，并由电子转移复合物依赖的超氧化物产生提供燃料。虽然在心脏缺氧/缺氧期间减少，但一系列超氧化物闪光活动有助于缺氧后早期复氧期间观察到的破坏性反弹活性氧爆发。超氧化物闪光的发现揭示了单个线粒体产生量子ROS的新机制，并证实了mPTP在氧化应激相关病理学中的中心作用，以及其在细胞凋亡中的众所周知的作用。
The mitochondrion is the primary source of reactive oxygen species (ROS) in eukaryotic cells. With the aid of a novel mitochondrial matrix-targeted superoxide indicator, here we show that individual mitochondria undergo spontaneous bursts of superoxide generation, termed “superoxide flashes”. Superoxide flashes occur randomly in space and time, exhibit all-or-none properties, and reflect elementary events of superoxide production within single mitochondria across a wide diversity of cells. Individual flashes are triggered by transient openings of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP) and are fueled by electron transfer complexes-dependent superoxide production. While decreased during cardiac hypoxia/anoxia, a flurry of superoxide flash activity contributes to the destructive rebound ROS burst observed during early reoxygenation after anoxia. The discovery of superoxide flashes reveals a novel mechanism for quantal ROS production by individual mitochondria and substantiates the central role of mPTP in oxidative stress related pathology in addition to its well-known role in apoptosis.
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