文摘

自闭症谱系障碍协会与氧化应激、氧化还原平衡,和线粒体功能障碍已成为越来越认可。在这项研究中,细胞外通量分析是用来比较线粒体呼吸lymphoblastoid细胞系(拼箱)自闭症患者和影响控制接触氯化乙基,环境毒素耗尽谷胱甘肽和诱导氧化应激和线粒体功能障碍。我们还测试了粗加工自闭症是否拼箱与n -乙酰半胱氨酸(NAC)增加谷胱甘肽浓度从氯化乙基授予保护。16自闭症检查/控制拼箱对显示,自闭症拼箱的子组(31%)表现出更大的减少ATP-linked呼吸、最大呼吸能力,和储备能力,当接触氯化乙基相比控制拼箱。这些呼吸参数明显升高在基线ethylmercury-sensitive孤独症组相比控制拼箱。NAC预处理的敏感组减少(规范化)基线呼吸参数,削弱夸大ethylmercury-induced备用容量损耗。这些发现表明,流行病学联系环境汞污染和增加患孤独症的风险可能通过介导的线粒体功能障碍和支持的观点的一个子集自闭症患者可能易受环境影响与不利影响发展的线粒体功能障碍。

1。介绍

自闭症谱系障碍(ASD)被定义为一群异类神经发育障碍在沟通和社会交往障碍的特征以及限制性和重复性行为(1]。自闭症的发病率在美国目前约为1 68人,和它持续上升2]。虽然自闭症的病因尚不可知,但多个相互作用的遗传和环境因素被认为是导致自闭症的发展。除了行为障碍,最近的研究表明,许多患有自闭症的孩子,也表现出损伤在能源生产和氧化还原内稳态3- - - - - -5]。

多项研究已经证明glutathione-mediated氧化还原平衡和氧化应激在孤独症患者5- - - - - -11]。我们组一直报道降低浓度的谷胱甘肽(GSH)和一些代谢前体以及增加氧化二硫化谷胱甘肽(GSSG)和减少谷胱甘肽氧化还原率(谷胱甘肽(GSSG)等离子体,免疫细胞,后期从ASD患儿大脑4,5,11- - - - - -13]。氧化应激和损伤已被记录在血液和大脑的孤独症患者,包括报告和活动水平降低抗氧化酶和高浓度的氧化脂质,蛋白质和DNA (4,7,8,11,14,15]。初级淋巴细胞和lymphoblastoid细胞系(拼箱)源自儿童自闭症(广告),我们发现生产活性氧(ROS)是高架与控制(12,13,16]。之间的不平衡glutathione-mediated自闭症拼箱的抗氧化能力和ROS生产可能导致这些细胞更容易受到氧化应激和损伤从任何外源活性氧的来源与控制拼箱。

最近的证据表明,线粒体功能障碍的发生率在ASD可能很高,影响了30%或更多的自闭症儿童(17]。在ASD线粒体功能障碍的病因尚不清楚,证据表明,氧化应激可能是一个关键因素导致孤独症患者线粒体功能障碍(16,18]。最近,我们证明了拼箱来自儿童与广告表现出异常的线粒体呼吸基线以及更快速的下降在接触增加活性氧和线粒体功能拼箱从控制孩子16]。重要的是,我们发现这些异常线粒体参数由一个小组组成的32%的广告拼箱(称为公元异常),而其他自闭症拼箱(称为AD-N正常)线粒体参数类似于控制。此外,我们还证明了预处理的广告拼箱与n -乙酰半胱氨酸(NAC)增加细胞内谷胱甘肽,谷胱甘肽(GSSG氧化还原率,在公元子群,授予保护线粒体功能障碍时,ROS增加(18]。

线粒体是细胞内ROS的初级生产者和目标由于连续低级生产超氧化物伴随电子转移的内在线粒体膜在氧化磷酸化(19]。ROS生成也从其他来源,如激活免疫细胞(3,17)和prooxidant环境毒物如杀虫剂、柴油机尾气,汞(20.- - - - - -29日]。汞是环境毒物之一,已经发现有一个协会的发展ASD (28,30.- - - - - -34]。氯化乙基是一个快速的建立了巯基试剂和消耗细胞内的谷胱甘肽结合,增加细胞内ROS剂量依赖性的方式(12,35]。我们以前证明广告拼箱更易氧化应激,接触接触氯化乙基氯化乙基降低了细胞内的谷胱甘肽,谷胱甘肽(GSSG广告和ROS增加生产拼箱拼箱与控制(12]。

在目前的研究中我们测试的假设的子集广告拼箱之前发现展览线粒体功能障碍与ROS挑战时也会表现出当暴露于氯化乙基(即线粒体功能障碍。ethylmercury-induced线粒体功能障碍)。此外,我们推测,NAC预处理增加细胞内谷胱甘肽浓度将从ethylmercury-induced提供保护线粒体功能障碍。为此,我们利用细胞外通量分析来衡量广告的线粒体氧消耗和控制拼箱短暂暴露于氯化乙基。广告拼箱也与南汽预处理后进行测试,以确定是否改变线粒体生物能疗法可以预防接触氯化乙基后NAC-induced增加细胞内glutathione-mediated氧化还原能力。

2。方法

2.1。Lymphoblastoid细胞系和文化条件

16个拼箱来自白人男性患有广告选择从谱系至少1 / SD雄性同胞(平均年龄的影响年)获得孤独症的遗传资源交换(美国洛杉矶CA)或国家心理健康研究院(NIMH;美国马里兰州贝塞斯达)协作基因组研究中心在精神障碍。表1表示广告拼箱组以前分类:五是归类为公元(异常),剩下的十一个被列为AD-N(正常)16]。16控制拼箱来源于健康的白人男性捐赠者没有记录的行为和神经紊乱或直系亲属医疗疾病,可能涉及线粒体功能异常(意思是/ SD年龄y)获得从柯瑞尔细胞库(美国新泽西州卡姆登)或镍氢。平均细胞进行了研究在12通道,最大的15。基因组稳定性非常高在这个低通道数量(36,37]。细胞被维护在RPMI 1640培养基,15%的边后卫和1%青霉素和链霉素(美国纽约表达载体,大岛)在37°C湿润孵化器有限公司为5%₂。

2.2。线粒体呼吸功能试验

我们用细胞外通量分析(海马生物科学公司,北Billerica,妈,美国)测量耗氧速率(OCR),线粒体呼吸的一个指标,实时在生活所描述的完整的拼箱16]。线粒体电子传递链的顺序添加(等)抑制剂和呼吸的解偶联剂细胞,线粒体呼吸是派生的几个参数,包括基底呼吸,ATP-linked呼吸、质子漏呼吸和储备能力(由图1)。简单,测量基底呼吸后,寡霉素,抑制剂复杂的V,添加,结果OCR用于推导ATP-linked呼吸和质子漏呼吸。protonophore下羰基cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP),添加到崩溃的内在膜梯度,允许等功能,其最大速度,和最大的呼吸能力。最后,抗霉素A,一个复杂的三世抑制剂,和鱼藤酮,一种复杂的抑制剂,被添加到关闭等功能,揭示了nonmitochondrial呼吸,这是相对于其他利率得到纠正基底呼吸、质子漏呼吸和最大呼吸能力。线粒体备用容量计算减基底呼吸最大呼吸能力。

试验前两个小时,细胞被播种到poly-D-lysine涂96 - XF-PS板的密度细胞在DMEM / XF分析媒体(无缓冲的DMEM补充葡萄糖11毫米,2毫米L-glutamax,丙酮酸钠和1毫米)。细胞被镀至少3复制每个治疗组井。最佳的寡霉素浓度(1.0FCCP(0.3米)抗霉素A(0.3米)米),鱼藤酮(1.0米)是仔细滴定。

2.3。氯化乙基挑战

细胞暴露于浓度增加氯化乙基2 h线粒体前试验。硫柳汞(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国),氯化乙基汞化合物组成的49.6%按重量,在DMEM XF分析媒体到10倍稀释股票和添加到细胞在一个XF-PS板和孵化为2 h non-CO 37°C₂孵化器。氯化乙基的最终浓度为0.0630.125米,0.25米,M和0.51.25米,2.5米,M。

2.4。预处理和n -乙酰半胱氨酸

确定预处理与谷胱甘肽前体可以挽救任何非典型响应ROS挑战,广告拼箱被镀在T25烧瓶的密度细胞/毫升培养基有或没有1毫米NAC 48 h试验前。控制拼箱没有NAC培养相同。细胞在DMEM XF洗两次媒体之前删除任何剩余的NAC汞治疗和线粒体化验。确认这方案足以消除所有NAC细胞,NAC-pretreated细胞颗粒状两种洗后和高效液相色谱分析,如前所述,南汽的存在(12]。呈现在图2是代表色谱表明,没有剩余NAC NAC-pretreated细胞后两个洗。

2.5。分析方法

一个混合模型回归38)是通过SAS 9.3版(美国NC卡里)“Glimmix”过程。混合模式允许数据从每个广告拼箱比较配对控制拼箱运行在同一个盘子里。线粒体呼吸参数的响应变量与一个群体间的两个效应(例如,广告与控制)和类内重复因子浓度的氯化乙基(建模为一个多层次因素)以及这些影响之间的相互作用。我们现在整体区别两个对照组(集团效应),整体效果的氯化乙基浓度(氯化乙基效应)和氯化乙基浓度的影响是否不同的两组之间(氯化乙基x集团互动)。同样的分析是用来分析线粒体呼吸参数的差异之间的每个广告组和匹配控制。然后,我们分析了预处理的效果与南汽广告拼箱。这种效应分析分别对每个广告组。对所有模型,随机效应包括拦截和氯化乙基。测试是用来评估的意义。计划事后正交对比时使用交互是很有意义的。

3所示。结果

3.1。线粒体功能的广告与氯化乙基拼箱的挑战

ATP-linked呼吸高整体广告拼箱拼箱与控制((662)= 134.55,)(图3(一个))。ATP-linked呼吸显著降低随着氯化乙基浓度增加((89)= 30.95,并被发现明显低于基线为0.5米((89)= 3.90,),1.25米((89)= 6.94,)和2.5米((89)= 11.53,氯化乙基在两组。然而,减少ATP-linked呼吸浓度随着氯化乙基显著不同的广告和对照组之间(662)= 2.42,]。ATP-linked呼吸两个拼箱组之间的差异是重要的在每个浓度的氯化乙基[0米(662)= 9.51;0.063米(662)= 4.33;0.125米(662)= 4.30;0.25米(662)= 3.59;0.5米(662)= 4.57;1.25米(662)= 3.20;2.5米(662)= 2.91)。然而,差异较小的浓度下降,因为在高氯化乙基ATP-linked呼吸是广告更大的拼箱和控制拼箱氯化乙基浓度增加。

质子漏呼吸是整体高广告拼箱和拼箱控制((662)= 136.09,)(图3 (b))。质子漏呼吸显著改变两组随着氯化乙基浓度增加((89)= 2.55,),显著降低质子漏呼吸在2.5与基线相比[M氯化乙基(89)= 2.64,),但这种变化并不是不同的两组之间。

最大呼吸能力高出整体广告拼箱拼箱与控制((662)= 100.89,)(图3 (c))。最大浓度增加(呼吸能力显著降低氯化乙基(89)= 35.90,并被发现明显低于基线为0.5米((89)= 4.55,),1.25米((89)= 7.88,),2.5米((89)= 11.40,拼箱)氯化乙基广告和控制。然而,最大的减少呼吸能力随着氯化乙基浓度显著不同的广告和对照组(662)= 3.08,]。最大呼吸能力明显高于广告在每个浓度的氯化乙基拼箱除了最高浓度(0米(662)= 8.62;0.063米(662)= 3.75;0.125米(662)= 4.66;0.25米(662)= 3.44;0.5米(662)= 3.84;1.25米(662)= 2.46)。下降的最大呼吸能力是广告更大的拼箱和控制拼箱氯化乙基浓度增加。

备用容量高整体广告相比拼箱控制拼箱((662)= 76.77,)(图3 (d))。备用容量显著降低随着氯化乙基浓度增加((89)= 33.54,并被发现明显低于基线为0.5米((89)= 4.56,),1.25米((89)= 7.66,),2.5米((89)= 10.68,拼箱)氯化乙基广告和控制。然而,减少备用容量随着氯化乙基浓度显著不同的广告和对照组之间(662)= 3.38,]。备用容量明显高于广告在每个浓度的氯化乙基拼箱除了最高浓度(0米(662)= 7.81;0.063米(662)= 3.39;0.125米(662)= 4.50;0.25米(662)= 3.17;0.5米(662)= 3.32;1.25米(662)= 1.93)。备用容量更大的减少广告拼箱和控制拼箱氯化乙基浓度增加。

3.2。线粒体功能的广告拼箱组与氯化乙基挑战

为了更好地理解之间的差异两个广告拼箱组我们之前确认,我们比较广告配对控制每个子群内拼箱拼箱。没有明显差异发现控制两个子集之间的拼箱匹配广告拼箱的子集。

3.2.1之上。加大了对控制拼箱

ATP-linked呼吸明显高了公元拼箱拼箱与控制((213)= 183.13,)(图4(一))。ATP-linked呼吸显著降低随着氯化乙基浓度增加((24)= 9.11,并被发现明显低于基线为1.25米((24)= 2.92,)和2.5米((24)= 5.65,拼箱)氯化乙基公元和控制。然而,减少ATP-linked呼吸随着氯化乙基浓度明显不同的两个拼箱组((213)= 3.95,]。尽管ATP-linked呼吸两个拼箱组之间的差异是重要的在每个浓度的氯化乙基[0米(213)= 10.97;0.063米(213)= 5.63;0.125米(213)= 5.60;0.25米(213)= 4.90;0.5米(213)= 5.03;1.25米(213)= 3.62;2.5米(213)= 2.45),拼箱组之间的差异减少浓度下降,因为在高氯化乙基ATP-linked呼吸是公元大拼箱和控制拼箱氯化乙基增加。

总的来说,质子漏呼吸明显高了公元拼箱((213)= 124.56,)(图4 (b))。质子漏呼吸没有显著改变随着氯化乙基浓度增加也没有任何差异的变化之间的质子漏呼吸浓度随着氯化乙基公元和控制拼箱组。

最大呼吸能力明显高于公元拼箱拼箱与控制((213)= 148.63,)(图4 (c))。最大呼吸能力显著降低随着氯化乙基浓度的增加((24)= 8.09,并被发现明显低于基线为1.25米((24)= 3.12,)和2.5米((24)= 4.94,拼箱)氯化乙基公元和控制。然而,最大的减少呼吸能力随着氯化乙基浓度明显不同的两个拼箱组((213)= 5.00,]。两者之间的差异最大呼吸能力拼箱组重要除了在每个浓度的氯化乙基最高浓度(0米(213)= 10.32,;0.063米(213)= 5.20,;0.125米(213)= 5.82,;0.25米(213)= 4.54,;0.5米(213)= 4.33,;1.25米(213)= 2.66,]。这表明有一个更大的降幅最大的呼吸能力加大了拼箱和控制拼箱氯化乙基浓度增加。

储备能力明显高于公元拼箱拼箱与控制((213)= 123.94,)(图4 (d))。备用容量显著降低随着氯化乙基浓度增加((24)= 7.72,并被发现明显低于基线为1.25米((24)= 3.11,)和2.5米((24)= 4.73,拼箱)氯化乙基公元和控制。然而,减少备用容量随着氯化乙基浓度明显不同的两个拼箱组((213)= 5.48,]。两个拼箱组之间的备用容量的差异是重要的在每个浓度的氯化乙基除了最高浓度(0米(213)= 9.78;0.063米(213)= 4.93;0.125米(213)= 5.64;0.25米(213)= 4.20;0.5米(213)= 3.89;1.25米(213)= 2.21)。这表明有一个更大的储备能力下降了拼箱和控制拼箱氯化乙基浓度增加。

3.2.2。AD-N拼箱与控制

本研究的重点是在公元子群异常,详细结果AD-N小组提出的补充文件(参见补充文件在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2015/573701)。简而言之,ATP-linked呼吸((442)= 18.96,),质子漏呼吸((442)= 38.16,),和最大呼吸能力((442)= 7.13,)都是整体略,但值得注意的是,高AD-N群控制拼箱,相比没有差别在备用容量AD-N和控制之间的拼箱(补充图)。AD-N之间的差异的大小和控制之间的拼箱是远远低于那些观察到公元和控制拼箱,和重要的是,线粒体的反应增加不不同浓度的氯化乙基AD-N和控制拼箱。

3.3。南汽预处理的效果

我们检查了预处理的效果广告拼箱48小时与南汽在基线线粒体呼吸以及氯化乙基曝光后线粒体呼吸的变化。我们检查了这些影响两个广告单独拼箱子组。

3.3.1。公元拼箱:NAC预处理与任何预处理

预处理与南汽明显减少ATP-linked呼吸在公元拼箱((212)= 33.60,)(图5(一个))。ATP-linked呼吸NAC进行预处理和nonpretreated公元拼箱都随着氯化乙基浓度的增加而减少((24)= 8.30,),但这种减少并不是不同的两组之间。ATP-linked呼吸明显低于基线为1.25米((24)= 3.72,)和2.5米((24)= 5.87,)氯化乙基NAC-pretreated和nonpretreated公元拼箱。

预处理与南汽轻微但显著降低质子漏呼吸在公元拼箱((212)= 5.62,)(图5 (b))。总体质子漏NAC进行预处理和nonpretreated公元拼箱没有改变氯化乙基浓度增加和没有差异的变化与氯化乙基增加质子漏呼吸。

预处理与南汽明显降低最大呼吸能力加大了拼箱((212)= 40.86,)(图5 (c))。最大呼吸能力NAC进行预处理和nonpretreated公元拼箱都随着氯化乙基浓度的增加而减少((24)= 8.36,),但这种减少并不是不同的两组之间。最大呼吸能力明显低于基线为1.25米((24)= 3.84,)和2.5米((24)= 5.55,)氯化乙基NAC-pretreated和nonpretreated公元拼箱。

预处理与南汽明显减少整体储备容量加大了拼箱((212)= 43.40,)(图5 (d))。储备能力NAC进行预处理和nonpretreated公元拼箱都随着氯化乙基浓度的增加而减少((24)= 7.72,),明显低于基线为1.25米((24)= 3.72,)和2.5米((24)= 5.23,氯化乙基在两组。这个备用容量减少是不同两个拼箱组((212)= 2.14,]。重要的是,两个拼箱组之间的备用容量的差异是重要的在每个浓度的氯化乙基除了两个最高浓度证明有一个更大的储备能力下降了未使用NAC的拼箱,而NAC公元预处理拼箱作为氯化乙基增加[0米(212)= 5.31;0.063米(212)= 3.96;0.125米(212)= 3.03;0.25米(212)= 2.71;0.5米(212)= 2.61)。

3.3.2。AD-N拼箱:NAC预处理与任何预处理

NAC预处理的详细结果AD-N拼箱组提出的补充文件。简而言之,NAC预处理导致轻微但显著增加ATP-linked呼吸((505)= 23.00,),质子漏呼吸((505)= 10.74,),和最大呼吸能力((505)= 5.20,在基线]AD-N拼箱。重要的是,线粒体的变化参数与氯化乙基暴露不是AD-N不同的拼箱与南汽预处理相比AD-N拼箱没有预处理(补充图)。

4所示。讨论

本研究调查了线粒体呼吸lymphoblastoid细胞系(拼箱)来自自闭症儿童在基线和暴露于环境毒素后,氯化乙基,NAC预处理的防护潜力。我们表明,拼箱来自自闭症儿童表现出显著异常线粒体呼吸基线与这些异常接触氯化乙基后恶化。在基线,拼箱广告展览似乎过于活跃的线粒体就是明证ATP-linked和质子漏呼吸,最大呼吸能力,储备能力。接触氯化乙基浓度增加后,我们将演示更大下降ATP-linked呼吸以及最大呼吸和备用容量在广告中拼箱和拼箱的控制。这些发现是由异常(公元)广告拼箱的子集,它表现出明显异常线粒体参数和曾表现出对ROS的敏感性增加,导致ROS-induced线粒体功能障碍(16]。公元的预处理子群与南汽显著降低异常高的线粒体在基线参数,削弱储备能力以应对氯化乙基的损失。总的来说,这项研究支持这样的观点,儿童广告的一个子集可能显著内在生理异常线粒体功能和增加易受氧化环境毒物如氯化乙基,可引起线粒体功能障碍。研究还表明,NAC可以减轻线粒体功能障碍和减弱氯化乙基的影响。

我们以前分类广告正常拼箱(AD-N)或异常(公元)基于基线上的备用容量和响应的变化增加活性氧使用2,3-dimethoxy-1, 4-naphthoquinone (DMNQ),代理生产过氧化氢和过氧化物进入细胞(16]。在本研究使用氯化乙基prooxidant环境压力源,公元的拼箱再次表现出更大的损耗的储备容量氯化乙基曝光后,控制拼箱相比,尽管增加备用容量在基线。备用容量是衡量能力的细胞增加线粒体氧化磷酸化,以满足增加ATP需求和增加储备能力在公元子群可能代表基线异常适应性反应线粒体作为AD-N子群不表现出增加储备能力基线。然而,公元拼箱无法保持明显的自适应增加备用容量的条件下急性氧化应激。快速备用容量损失后氯化乙基接触是重要的备用容量的损失与一些疾病包括有关衰老,心脏病和神经退行性疾病(39- - - - - -42),和完全消耗储备能力已被证明导致细胞死亡(42- - - - - -45]。

除了备用容量,ATP-linked呼吸和最大呼吸能力也大大提升了子群的基线。ATP-linked呼吸电子传递链的部分是()函数产生ATP。等函数的其余部分是测量质子漏,用于调节氧化应激机制内线粒体膜。最大呼吸能力的最大能力的电子传递链(等)来产生能量。ATP-linked呼吸和最大呼吸能力的增加表明活动增加的电子传递链(等),支持增加ATP需求和补偿的概念过于活泼的等了拼箱,我们已经证明了之前(16,18),与报道一致等过度活跃在ASD患儿46,47]。公元的拼箱无法维护这些升高线粒体活动氯化乙基曝光后,表现出更大的下降ATP-linked呼吸和最大比对照细胞呼吸能力。这将导致大幅减少储备能力。这些数据表明,尽管背景增加活性氧的生产和减少glutathione-mediated氧化还原能力,公元的拼箱有能力保持ATP生产基础条件下;然而,他们更容易受到线粒体功能障碍与ethylmercury-induced氧化应激压力时。

整体质子漏呼吸明显高于在公元拼箱拼箱与控制,这一发现是一致的与ROS增加生产和整体线粒体活动增加了拼箱。质子漏是一种机制使用的细胞减少等活性氧生成通过减少线粒体膜电位(48]。的一个主要机制,增加质子漏在慢性氧化应激的条件是upregulation解偶联蛋白2 (UCP2) [49- - - - - -51UCP2],我们先前已经表明增加蛋白质含量在公元拼箱比AD-N拼箱(16]。整体的效果增加氯化乙基对质子漏相比非常小ATP-linked和最大耗氧量的影响。虽然氯化乙基可以导致拼箱(ROS增加生产12),我们的数据表明,在曝光检查,主要的氯化乙基对线粒体功能的影响是减少ATP-linked和最大呼吸,可能通过直接损害等复合物,而不是增加质子泄漏。Iron-sulfur集群对失活的水星非常敏感,甚至甲基汞可以直接损害几个复合物等(52,53]。

预处理与南汽为细胞提供半胱氨酸、谷胱甘肽合成的病原氨基酸。48 h预处理的广告拼箱,允许足够的时间用于并入谷胱甘肽和半胱氨酸脱乙酰作用。而细胞内谷胱甘肽含量没有评估在这项研究中,我们曾表明,预处理的广告拼箱相同剂量的NAC 48 h导致显著增加谷胱甘肽水平和氧化还原状态(谷胱甘肽(GSSG) [18]。公元拼箱的预处理子群与南汽结果显著减少ATP-linked和质子漏呼吸以及最大和储备能力,并显著降低氯化乙基暴露后的备用容量损失。NAC预处理可能会增加细胞谷胱甘肽含量和抗氧化能力,从而减少异常高ATP-linked呼吸和最大和储备能力和一种改进的氯化乙基暴露期间保持备用容量的能力。上下文中的氯化乙基曝光,NAC预处理细胞谷胱甘肽含量增加,减少细胞也可以螯合氯化乙基氯化乙基浓度,导致一种改进的线粒体储备能力。

同样有趣的是,南汽预处理不影响AD-N拼箱而导致ATP-linked呼吸略有增加,质子漏呼吸,和最大容量,而对备用容量没有影响(见附加图)。之前我们已经描述了基线的线粒体参数公元拼箱可能代表一个不适应的线粒体反应的特征是明显升高ATP-linked质子漏呼吸和最大储备容量(16]。另一方面,AD-N拼箱代表正常的适应性反应的特征是线粒体呼吸只有轻微的变化包括轻微增加ATP-linked和质子漏呼吸。可能在这个正常的适应情况,添加NAC可以缓解一个相对温和的氧化应激负担实际上增强线粒体功能,而在不适应的公元拼箱,缓解一个更严重的氧化应激负担,减少和降低线粒体ATP需求过度活跃。

我们证明了NAC预处理提供一定的保护ethylmercury-induced备用容量损失的加大了拼箱,为临床提供初步体外支持使用NAC治疗自闭症的氧化应激。线粒体功能障碍[NAC可以防止氧化应激18,54- - - - - -56)以及mitochondrial-generated氧化应激(57]。1缺乏的小鼠模型复杂,NAC显示改善认知障碍(58]。重要的是,双盲试验的NAC自闭症儿童被证明是有效的在减少过敏的症状表明谷胱甘肽氧化还原能力和减少氧化应激也可能导致自闭症行为症状(59]。

在目前研究线粒体呼吸mercury-induced氧化应激反应在广告和控制检查拼箱使用ethylmercury-containing化合物,硫柳汞。硫柳汞可以耗尽谷胱甘肽和增加活性氧(12,35),诱导DNA链断裂,膜透性和细胞凋亡,细胞毒性在摩尔和微摩尔的浓度(60- - - - - -63年]。证据表明,硫柳汞通过线粒体凋亡通路(62年,64年,65年线粒体),它是有毒的,减少线粒体的呼吸作用和诱导线粒体DNA损伤和过氧化物生产(65年,66年]。直到最近疫苗中硫柳汞作为防腐剂使用与一些含有12.5的疫苗和药物g - 25克每0.5毫升剂量氯化乙基,相当于大约100 - 200米(67年]。而本研究中使用的浓度的氯化乙基(0.0625米至2.5M)至少2数量级低于一旦用于疫苗、剂量反应特征的任何推断体内体外拼箱模型的情况会夸大和未经证实的。氯化乙基被选在这项研究的一个例子prooxidant环境毒素,另一个常见的环境暴露于汞甲基汞在饮食。甲基汞的毒性和氯化乙基被认为是非常相似的(67年,68年]。事实上,一些研究已经表明,甲基汞增加细胞内ROS生产、消耗细胞内的谷胱甘肽,作用于线粒体去极化的线粒体膜电位和诱导细胞凋亡21,69年,70年]。

总之,我们已经确定,一群广告拼箱展品异常线粒体呼吸功能在基线和脆弱性增加线粒体功能障碍当暴露于环境毒素,氯化乙基。这组广告拼箱曾表现出线粒体对ROS的易感性增加,这表明这些细胞可能是天生容易受到各种各样的氧化侮辱。预处理的子群与南汽改善线粒体功能基线和减少损失的线粒体在应对氯化乙基储备能力。我们的数据表明,线粒体功能异常,在公元氯化乙基的敏感性拼箱可能与受损glutathione-mediated抗氧化能力和慢性氧化应激,从南京预处理,可以提高谷胱甘肽的地位,似乎部分正确的非典型的线粒体功能在公元拼箱和保护细胞免受氯化乙基的毒性作用。其他prooxidant与自闭症有关的环境毒物,如杀虫剂和多氯联苯(pcb)应该测试,以确定这些自闭症是否拼箱展览过敏症各种prooxidant环境毒物作为我们的发现支持这一概念的一个子集自闭症患者可能易受环境影响与不利影响发展通过线粒体功能障碍。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者想表达自己的感激之情的许多家庭参加了自闭症基因研究交流计划以及存储库在国家心理健康研究院和柯瑞尔细胞库。这项研究受到了资金安全的思想香农上升。

补充材料