葡萄糖调节蛋白78研究进展

葡萄糖调节蛋白78（glucose regulated protein 78kD,GRP78）又称免疫球蛋白重链结合蛋白（immunoglobulin heavy chain binding protein,Bip）,是位于内质网上重要的分子伴侣,属热休克蛋白70家族的一员,GRP78分子及其DNA分子序列结构在许多生物物种中高度保守。GRP78在内质网中参与阻止内质网新生肽聚集、调节内质网钙稳态、抗内质网相关性细胞凋亡,以及启动未折叠蛋白反应等细胞生命过程。GRP78基因启动子上存在内质网应激反应元件（ERSE）和cAMP反应元件（CRE）等特殊的顺式作用元件,特异性转录因子ATF6等与GRP78启魂子上顺式作用元件发生动态结合,从而调节GRP78基础性或诱导性转录表达。近年来发现,GRP78与脂肪肝、肿瘤和神经系统等疾病的发生发展密切相关,GRP78生物学功能的研究已经引起生物学家们的广泛重视。     

内质网应激与急性肺损伤的研究进展

正内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERs)表现为内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集以及钙离子平衡紊乱,可激活未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和caspase-12介导的凋亡通路等信号途径,既能诱导葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78kD,GRP78)、GRP94等内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立诱导细胞凋亡。内质网应激直接影响应激细胞的转归,如适应、损伤或凋亡。急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是在严重感染、休克、创伤及烧伤等非心源性疾病过程中,肺毛细血管内皮细胞和肺     

内质网应激

内质网应激表现为内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集以及Ca^2 平衡紊乱,可激活未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和caspase-12介导的凋亡通路等信号途径,既能诱导糖调节蛋白(glucose-regulated protein 78kD,GRP78)、GRP94等内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立地诱导细胞凋亡。内质网应激直接影响应激细胞的转归,如适应、损伤或凋亡。     

非典型葡萄糖调节蛋白78的研究进展

葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78 k Da,GRP78)是热休克蛋白70家族的成员之一,作为内质网中重要的分子伴侣,在维持细胞正常机能中起着重要作用。大量研究表明,GRP78与肿瘤、神经系统疾病、脂肪性肝病和动脉粥样硬化、风湿性关节炎等多种疾病的发生发展密切相关。GRP78已成为多种疾病的研究热点,GRP78的分布及其功能也越来越受到关注。     

糖调节蛋白78抗四氯化碳诱导的人HepG2细胞脂肪合成

为研究糖调节蛋白78（glucose regulated protein 78, GRP78）对肝细胞脂肪变性的影响,采用四氯化碳（carbon tetrachloride, CCl₄）刺激人肝癌HepG₂细胞,油红O染色证实,CCl₄作用HepG₂细胞后,细胞浆中脂肪颗粒明显增加,同时固醇调节元件结合蛋白1(sterol regulatory element binding protein 1, SREBP-1)蛋白水平和3羟3甲基戊二酸单酰CoA还原酶（HMGCoA还原酶）mRNA水平分别为对照组的1.55倍和1.70倍.构建人GRP78启动子荧光素酶报告基因载体pGL3/hGRP78P转染人肝癌HepG₂细胞后,结果发现,CCl₄促进GRP78基因转录,转录活性为诱导前的1.92倍. 构建人GRP78 RNAi沉默质粒pSuper/GRP78转染人肝癌HepG₂细胞后,该质粒能特异性沉默内源性GRP78;内源性GRP78沉默后的人肝癌HepG₂细胞经CCl₄诱导, HMGCoA还原酶mRNA和SREBP-1蛋白的表达较对照组进一步升高,分别为对照组的1.48倍和2.38倍;人肝癌HepG₂细胞GRP78的体外过表达能降低CCl₄介导的HMGCoA还原酶mRNA和SREBP-1蛋白诱导表达,分别为对照组的78.5％和51.5％;油红O染色进一步证实,GRP78过表达可明显减少脂肪颗粒在HepG2细胞浆中的集聚.综上表明,GRP78可抑制CCl₄的SREBP-1和HMGCoA还原酶的诱导表达以及HepG₂细胞脂肪变性,提示GRP78的表达增加在肝细胞脂肪变性损伤过程中具有潜在的保护作用.     

拉西地平对内质网应激导致左室重塑的保护作用

目的:研究在高温高湿应激状态下拉西地平对葡萄糖调节蛋白(glucose-regulated protein78,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)在大鼠心肌中表达及对心室重塑的影响。方法:将30只雄性Sprague-Dawly(SD)大鼠随机分为对照组、高温高湿组、拉西地平干预组,每组10只。喂养6周后颈动脉插管测定平均动脉压及心率。B超检测左室形态结构。免疫组化法检测大鼠心肌GRP78及CHOP蛋白及表达水平。结果:高温高湿组的大鼠平均动脉压(MBP)、隔厚度(IVST)、左室后壁厚度(LPWT)、左室重量指数(LVWI),GRP78及CHOP蛋白表达水平与对照组相比均有显著升高(p<0.01),拉西地平干预组能显著降低大鼠平均动脉压(MBP)、室间隔厚度(IVST)、左室重量指数(LVWI),GRP78及CHOP蛋白的表达水平(p<0.05)。结论:内质网应激可能参与了高温高湿诱导的左室重构;拉西地平可能通过降低GRP78及CHOP的表达干预了ERS介导的心肌肥厚通路,从而改善心脏功能。     

卡托普利对高血压大鼠动脉血管平滑肌细胞内质网相关因子葡萄糖调节蛋白78和C/EBP同源蛋白表达的影响

目的:研究卡托普利对早期高血压大鼠动脉血管平滑肌细胞内质网相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein of 78kd,GRPT8)和C/EBP同源蛋白(CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)表达的影响.方法:将18只成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为对照组、模型组和卡托普利组(n=6),模型组和卡托普利组均采用大鼠腹主动脉结扎建立高血压大鼠模型.4周后测量血压,应用免疫组化方法检测主动脉血管平滑肌细胞GRP78和CHOP的表达;缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡.结果:(1)模型组平均动脉压(mean arterial blood pressure,MAP)明显增加,卡托普利组血压低于模型组,高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);(2)模型组内质网因子GRP78、CHOP表达均增加,卡托普利组GRP78、CHOP表达低于模型组,高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.01);(3)模型组血管平滑肌细胞凋亡率减少,卡托普利组血管平滑肌细胞凋亡率高于模型组,低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.01).结论:卡托普利可降低高血压大鼠动脉血管平滑肌细胞GRP78和CHOP的表达,增加细胞凋亡.可能与其减弱高血压所致内质网反应,维持血管平滑肌细胞的增殖/凋亡平衡有关.     

拉西地平对高温高湿应激大鼠血管平滑肌细胞GRP78 和CHOP 表达的影响

目的:探讨钙离子拮抗剂拉西地平对高温高湿应激大鼠血管平滑肌细胞内内质网应激相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein of 78kD,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)表达的影响。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为对照组、高温高湿组、拉西地平组,每组20只。按实验时间(2w、4w、6w、8w)的不同,各组又分为4个亚组,每个亚组5只大鼠。用颈动脉插管法测定各组大鼠的平均动脉压(MAP);用免疫组织化学法检测GRP78和CHOP的表达水平。结果:①高温高湿各组的MAP随着实验时间的延长呈逐渐递增的趋势,高温高湿4w、6w、8w亚组的MAP均显著高于相应的对照组和拉西地平组(P<0.05)。②随着实验时间的延长,高温高湿组GRP78表达量不断增加,6w达到最大值,8w表达减弱。高温高湿4w、6w、8w亚组GRP78表达量均高于相应对照组和拉西地平组,有显著性差异(P<0.05)。③高温高湿组2w、4w、6w、8w亚组CHOP表达量组间比较有显著性差异(P<0.05),8w亚组表达达到最高值;高温高湿组6w、8w亚组与相应对照组和拉西地平组比较有显著性差异(P<0.05)。结论:高温高湿应激可引起血管平滑肌细胞内质网应激反应,导致GRP78表达及CHOP表达的不对称增加,提示高温高湿应激可引起血管平滑肌细胞的损害;拉西地平可以减轻内质网应激,逆转高温高湿应激所致的血管平滑肌细胞的损伤作用,对血管平滑肌细胞有保护作用。     

皮质酮诱导小鼠腹腔巨噬细胞发生内质网应激的作用

目的:观察内源性糖皮质激素皮质酮对小鼠腹腔巨噬细胞内质网应激相关蛋白GRP78、XBP1-S及ATF6蛋白表达水平的影响,并探讨皮质酮诱导小鼠腹腔巨噬细胞内质网应激的作用.方法:分离成年雄性C57/BL6小鼠腹腔巨噬细胞,随机分为四组,分别以终浓度为0、10、50及1000 ng/ml皮质酮处理小鼠腹腔巨噬细胞,时间为1h,提取细胞总蛋白,应用Western blotting方法检测内质网分子伴侣GRP78蛋白及未折叠蛋白反应信号转导通路转录因子XBP1-S和ATF6蛋白质表达变化.结果:低浓度皮质酮(10、50ng/ml)处理小鼠腹腔巨噬细胞1h后,均可显著地增加内质网分子伴侣GRP78蛋白表达,以50ng/ml皮质酮组增加最明显,而当皮质酮浓度达1000ng/ml时,GRP78蛋白增加不显著.并且,低浓度皮质酮(10、50ng/ml)可显著增强未折叠蛋白反应两个重要转录因子XBP1-S和p50 ATF6蛋白表达.结论:这些结果表明低浓度内源性糖皮质激素皮质酮可诱发小鼠腹腔巨噬细胞发生内质网应激,激活未折叠蛋白质反应信号转导通路,其可能与巨噬细胞免疫功能增强有关.     

内质网应激分子GRP78 对非小细胞肺癌的诊断价值研究

目的:探讨内质网应激分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)对非小细胞肺癌(NSCLC)的诊断价值。方法:收集45例NSCLC患者术后癌组织标本,及其18例癌旁组织,采用实时定量PCR法检测所有组织中GRP78的表达情况,分析NSCLC癌组织中GRP78的表达与患者临床特征的关系,及其对患者生存期的影响。结果:NSCLC组织中GRP78高表达率明显高于癌旁组织,差异有统计学意义(P0.05)。而Ⅲa期NSCLC患者癌组织中GRP78的表达水平明显高于Ⅰ-Ⅱ期,两者存在显著性的差异(P0.05)。Kaplan-Meier分析显示,GRP78高表达的患者其生存期明显低于GRP78低表达的患者(P0.05)。结论:NSCLC患者GRP78的表达可能与肿瘤细胞的发生、发展及患者的生存期有关,可作为一个预测NSCLC患者诊断及治疗的重要的分子标志物。