跨膜转录因子Nrf1的生物学功能研究进展*

跨膜转录因子Nrf1是CNC-bZIP家族中的重要成员,在维持细胞内氧化还原平衡、蛋白质稳态、内质网与线粒体稳定等功能中具有重要作用.在小鼠不同的组织器官中敲除Nrf1后会导致多种疾病,如非酒精性脂肪肝、神经退行性疾病、糖尿病等.近几年来,随着多种动物模型的运用及临床上的发现,Nrf1的新功能逐渐被揭示,尤其是参与棕色脂肪组织生热适应(冷适应)、胆固醇代谢、糖代谢、内质网应激以及先天性去糖基化疾病发生等过程.因此,为更好地理解Nrf1的作用,本文对其生物学功能进行了简要综述.     

鼻病毒非结构蛋白2B 诱导细胞发生内质网应激

为探讨鼻病毒非结构蛋白2B诱导内质网应激和细胞凋亡的机制,本研究构建了鼻病毒非结构蛋白2B的真核表达载体p2B‐GFP ,通过转染BHK‐21细胞检测相关标志蛋白的变化情况。结果显示,非结构蛋白2B定位表达于BHK‐21细胞内质网,诱导内质网应激标志蛋白Grp78、CHOP的表达增加,并使活化转录因子6（ATF6）的转录活性增加,还诱导BHK‐21细胞发生核浓缩而凋亡,使凋亡标志蛋白PARP发生降解而减少。结果提示,鼻病毒非结构蛋白2B可诱导细胞发生内质网应激,并经该途径诱导细胞凋亡。     

内质网膜形态维持的分子机制

内质网（endoplasmic reticulum,ER）是广泛存在于真核生物中的一类形态多样、功能重要的细胞器。内质网的连续膜系统由细胞核核膜、核周区域和外周区域组成。从形态上来看,内质网可以分为片状及管状两种结构,并且这两种形态又发挥着不同的生理功效。近年来的一些研究逐渐揭示了内质网这一复杂膜结构维持的机制,许多新发现的蛋白参与到内质网形态的维持过程中,其中整合膜蛋白reticulons和DP1/Yop1p既能诱导内质网管状结构的形成,又可能参与片状内质网的塑形,而atlastins和Sey1p则通过介导膜融合促进内质网管状网络的构建。更重要的是,一类称做遗传性痉挛性截瘫的人类神经退行性疾病与内质网形态的完整性有直接的关联。以近几年的研究结果为基础,对内质网膜形态的维持机制进行简要阐述。     

宿主因子对丙型肝炎病毒感染作用研究进展

丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV),属黄病毒科、肝炎病毒属,是一种单链RNA包膜病毒,始于1975年见诸报道,最终于1989年被确定为一种新病毒[1]。根据不同国家和地区流行种类间差异,HCV可划分为至少7个基因型及几十个亚型,据WHO统计全世界人口中约3%(超过1.5亿)受     

藏红花素诱导人胶质瘤U251细胞内质网应激性凋亡的研究

目的：研究藏红花素对人胶质瘤U251细胞的促凋亡作用和可能的机制。方法：不同浓度藏红花素处理U251细胞后,MTT法检测细胞活力,TUNEL染色观察细胞凋亡情况。结果：①藏红花素显著抑制U251细胞的增殖,并诱导其发生凋亡。②藏红花素增加了U251细胞胞浆内钙离子的含量,并上调了内质网分子伴侣GRP78的表达。③藏红花素处理后的U251细胞内质网相关凋亡分子CHOP,Caspase-4,JNK活性明显增高。结论：藏红花素通过诱导内质网应激性凋亡抑制人胶质瘤U251细胞的增殖。     

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。     

蛋白质二硫键异构酶家族的结构与功能

蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）家族是一类在内质网中起作用的巯基-二硫键氧化还原酶.它们通常含有CXXC（Cys-Xaa-Xaa-Cys,CXXC）活性位点,活性位点的两个半胱氨酸残基可催化底物二硫键的形成、异构及还原.所有PDI家族成员包含至少一个约100个氨基酸残基的硫氧还蛋白同源结构域.PDI家族的主要职能是催化内质网中新生肽链的氧化折叠,另外在内质网相关的蛋白质降解途径（ERAD）、蛋白质转运、钙稳态、抗原提呈及病毒入侵等方面也起重要作用.     

内质网靶向纳米药物的研究进展

内质网作为真核细胞内极为重要的细胞器,在生物大分子合成与加工、物质转运、离子稳态维持、信号转导、细胞器间物质与信号交流等诸多方面发挥关键作用,其功能异常与癌症、自身免疫疾病、病原微生物感染、神经退行性疾病、糖尿病等诸多重大疾病紧密相关。随着纳米技术的不断发展,内质网靶向纳米药物的开发与应用逐渐成为生物工程、纳米医学、材料化学等领域的研究热点。文中结合近年来国内外相关研究进展,对内质网功能紊乱与疾病发生的关系、内质网靶向纳米药物的设计原理、内质网靶向纳米药物的应用进行了综述。内质网靶向纳米药物基于纳米药物载体或生物活性分子自组装原理进行设计。它们以主动或被动方式靶向内质网,通过破坏或维持内质网功能而发挥作用,在癌症靶向治疗、免疫调节、神经系统功能修复等诸多方面具有广泛的应用前景。     

内质网应激在乙型脑炎病毒诱导神经元细胞凋亡中的作用及机制研究

内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)的激活与创伤、缺血再灌注等病理刺激引起的神经元凋亡有关,流行性乙型脑炎病毒(JEV)感染能够促进神经元凋亡、激活ERS,但ERS在JEV诱导神经元细胞凋亡中的作用尚不清楚.为了研究ERS在JEV诱导神经元细胞凋亡中的作用及机制,本研究以神经细胞株SH-SY5Y为对象,感染JEV并加用ERS激动剂、ERS抑制剂或转染阴性对照(NC) siRNA、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)siRNA,检测细胞存活率、凋亡率、ERS蛋白PERK、肌醇必需酶-1α(IRE1α)、活化转录因子6(ATF6)及凋亡蛋白C/EBP同源蛋白(CHOP)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶12(Caspase-12)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达.结果 显示:JEV组SH-SY5Y细胞的凋亡率及PERK、CHOP、Caspase-12、Bax的表达水平高于对照组,存活率低于对照组(P＜0.05),IRE1α、ATF6的表达水平与对照组比较无显著差异(P＞0.05).与JEV组比较,激动剂组SH-SY5Y细胞的凋亡率及PERK、CHOP、Caspase-12、Bax的表达水平显著增加,存活率显著降低(P＜0.05);抑制剂组SH-SY5Y细胞的凋亡率及PERK、CHOP、Caspase-12、Bax的表达水平显著降低,存活率显著增加(P＜0.05);与si-NC+JEV组比较,si-PERK+JEV组SH-SY5Y细胞的凋亡率及PERK、CHOP、Caspase-12、Bax的表达水平P显著降低,存活率显著增加(P＜0.05).以上结果表明ERS的PERK通路激活与JEV诱导神经元凋亡有关.     

内质网膜复合亚基3调控内质网应激影响人畸胎瘤细胞的存活

内质网膜蛋白复合物（endoplasmic reticulum membrane complex,EMC）在跨膜蛋白质的生物发生和膜整合中发挥重要作用。内质网膜复合亚基3(endoplasmic reticulum membrane complex 3,EMC3)是EMC的重要组成部分,但其在生殖细胞中发挥的作用未见报道。本研究通过实时荧光定量PCR法检测18周龄小鼠睾丸、肺、脾、下丘脑组织中的EMC3 mRNA表达水平差异。结果显示,小鼠睾丸中EMC3 mRNA表达水平较高。体外培养人畸胎癌细胞NCCIT,通过不同浓度衣霉素诱导细胞产生内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS),应用实时荧光定量PCR法、蛋白质印迹法检测其中EMC3、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulatory protein,GRP78)、CCAAT-增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT-enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)的mRNA及其蛋白质表达水平。结果显示,相对于对照组,EMC3、GRP78、CHOP的mRNA与蛋白质水平表达极显著升高(P< 0.01),表明衣霉素成功诱导了NCCIT细胞产生内质网应激,EMC3在衣霉素诱导的内质网应激的精原细胞中,mRNA与蛋白质水平表达升高。以NCCIT细胞cDNA为模板,利用PCR法扩增EMC3基因片段,并将其与pRK5-myc载体连接,构建pRK5-myc-EMC3重组质粒,经双酶切鉴定及DNA测序表明：pRK5-myc-EMC3重组质粒构建成功。将重组质粒和空载体分别转染至NCCIT细胞中进行表达,应用实时荧光定量PCR法与CCK8法检测细胞中GRP78、CHOP的mRNA转录水平以及细胞活力。结果显示,EMC3转染组的GRP78、CHOP的mRNA水平表达显著升高(P< 0.05),细胞活性极显著降低(P< 0.01),表明EMC3可以在NCCIT细胞中调控内质网应激并抑制细胞存活的发生。综上表明,过表达EMC3能够在精原细胞中调控内质网应激抑制细胞存活,EMC3可能在精原细胞的内质网应激中发挥重要作用。