调节TGF-β1/Smad信号通路对内质网应激状态下肝癌HepG2细胞凋亡的影响

目的: 探讨TGF-β1/Smad信号通路对内质网应激(ERS)状态下肝癌HepG2细胞凋亡的影响机制。方法: 首先建立内质网应激模型:以3 μmol/L的衣霉素(TM)处理人肝癌HepG2细胞株24 h,诱导细胞发生ERS。实验分为6组,每组3个复孔,实验重复3次,6组分别为:Untreated组(未处理组)、TM组(3 μmol/L TM处理组)、TM+NC组(3 μmol/L TM+si-TGF-β1阴性对照组)、TM+si-TGF-β1组(3 μmol/L TM+si-TGF-β1组)、TM+pEX-3组(3 μmol/L TM+质粒对照组)及TM+TGF-β1 pEX-3组(3 μmol/L TM+TGF-β1过表达质粒组),利用脂质体的方法将TGF-β1小干扰RNA(si-TGF-β1)及TGF-β1过表达质粒(TGF-β1 pEX-3)转染入HepG2细胞,转染24 h后,利用RT-qPCR和Western blot检测各组HepG2细胞TGF-β1/Smad信号通路相关因子TGF-β1、p-Smad2表达的情况;CCK-8和流式细胞术分别检测各组HepG2细胞增殖抑制率和凋亡率变化情况。结果: 与Untreated组相比,TM组细胞的TGF-β1及p-Smad2的表达明显降低(P＜0.05);与TM组相比,TM+si-TGF-β1组细胞的TGF-β1及p-Smad2的表达和细胞的增殖抑制率、凋亡率显著降低(P＜0.01),而TM+TGF-β1 pEX-3组细胞的TGF-β1及p-Smad2的表达和细胞增殖抑制率、凋亡率显著升高(P＜0.01)。结论: TGF-β1/Smad信号通路在肝癌HepG2细胞发生ERS后受到抑制,当该通路被激活后,ERS状态下肝癌HepG2细胞的凋亡率显著升高。     

研究报告: EIF2B5表达下调的人星形胶质细胞与人神经元在内质网应激后细胞存活及miRNA表达的差异

目的 探讨白质消融性白质脑病中胶质细胞选择性受累而神经元受累轻微的原因。方法 将EIF2B5-RNAi表达载体转染至人星形胶质细胞和人神经元,检测基础状态下及内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）后细胞凋亡和活力,检测参与ERS调控的已知和未知miRNA,筛选EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞在ERS后miRNA变化。结果 与EIF2B5-RNAi人神经元相比,星形胶质细胞自发凋亡及细胞活力下降。较之神经元,更多miRNA参与星形胶质细胞ERS刺激后的调控,EIF2B5-RNAi组参与调控的miRNA数目显著减少。聚类分析发现,5条已知miRNA是通路连接的关键组分。结论 人星形胶质细胞在ERS后可能更加依赖众多促细胞增殖分化的miRNA修复,而EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞存在自发凋亡,ERS后严重减少的miRNA可能导致细胞无法存活。     

微RNAs与内质网应激信号通路的相互调控作用

内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是为恢复稳态和减轻蛋白质负荷的一种细胞防御性反应.过度激活的ERS可诱导细胞分化、增殖、凋亡和自噬等.微RNAs(microRNAs,miRNAs)作为一种内源性的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),可通过转录后作用调控...     

酿酒酵母细胞中内质网应激与未折叠蛋白反应的研究进展

内质网应激激活的未折叠蛋白反应(Unfolded protein response,UPR)途径在酿酒酵母和哺乳动物细胞中是非常保守的。内质网(Endoplasmic reticulum,ER)是蛋白质合成、折叠和修饰的细胞器,也是贮存钙的主要场所之一。酵母细胞内质网钙平衡与UPR的作用是相互的;两个MAPK途径——HOG途径和CWI途径都是细胞应答内质网应激压力时生存所必需的;重金属镉离子能够激活UPR途径,它通过激活钙离子通道Cch1/Mid1进入细胞影响钙离子的功能。本文结合最新研究进展对酿酒酵母细胞中的两个MAPK途径、镉离子和钙离子稳态与内质网应激激活的UPR途径之间相互关系进行综述。     

细胞内质网应激与糖脂代谢紊乱的机制关联

在真核细胞中,内质网是蛋白质合成、折叠、加工及其质量监控的重要场所。当内质网难以承担蛋白折叠的高负荷时则引发内质网应激(ER stress),激活细胞的未折叠蛋白响应(unfoldedprotein response,UPR)。细胞通过内质网跨膜蛋白ATF6、PERK和IRE1介导的三条极为关键的UPR信号通路,调控下游相关基因的表达,以增强内质网对蛋白折叠的处理能力。因此,UPR通路在细胞的稳态平衡中具有举足轻重的作用,而这一动态过程的调控对于维持机体的正常生理功能至关重要。近来大量研究表明,在哺乳动物中内质网应激与机体的营养感应和糖脂代谢的调控过程密切相关。在肝脏、脂肪、胰岛以及下丘脑等不同的组织器官中,内质网应激均影响代谢通路的调节机制,因此在糖脂代谢紊乱的发生发展中扮演重要的角色。综上所述,进一步深入了解内质网应激引发代谢异常的生理学机制,可以为肥胖、脂肪肝及2型糖尿病等相关代谢性疾病的防治提供新的潜在药物靶点和重要的理论线索。     

内质网应激条件下血管内皮细胞生长因子在人脑微血管内皮细胞中的表达

为观察内质网应激条件下血管内皮细胞生长因子的表达情况,用不同浓度的衣霉素处理体外培养的人脑微血管内皮细胞,建立内质网应激模型,采用RT—PCR、蛋白质免疫印迹以及免疫细胞化学的方法检测了细胞内血管内皮细胞生长因子的表达。结果发现血管内皮细胞生长因子在人脑微血管内皮细胞中存在一定的表达;内质网应激可诱导血管内皮细胞生长因子表达升高,随着衣霉素浓度的增高,血管内皮细胞生长因子的表达逐渐增加,与mRNA水平相比,血管内皮细胞生长因子蛋白量的增加更明显。实验结果提示人脑微血管内皮细胞中存在血管内皮细胞生长因子自分泌,血管内皮细胞生长因子可能是内质网应激的靶基因。     

内质网应激及其在糖尿病肾病中的作用机制

糖尿病肾病（diabetic nephropathy,DN）是糖尿病最常见的微血管并发症,是导致终末期肾脏疾病（end-stage renal disease,ESRD）的继发性肾脏疾病的主要病因之一。多种因素如缺氧、氧化应激、病毒感染、遗传突变等,可导致内质网内稳态失衡,大量未折叠蛋白和错误折叠引起蛋白堆积,即形成内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS),从而激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR)介导的三条经典的细胞适应性应答通路以恢复内质网稳态和细胞活性。但如果刺激过强或持续存在,便会启动细胞凋亡信号通路。大量研究表明ERS与DN的发生发展相关,并参与不同类型肾细胞损伤的过程,因此ERS作为治疗DN的有效靶点具有很重要的研究前景,调控ERS可为DN的治疗提供新的理论支持。从ERS相关信号通路及其在DN中的作用和新进展领域作一综述,以期为DN的治疗研究提供参考。     

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...     

NELL2 Function in the Protection of Cells against Endoplasmic Reticulum Stress

Continuous intra- and extracellular stresses induce disorder of Ca²⁺ homeostasis and accumulation of unfolded protein in the endoplasmic reticulum (ER), which results in ER stress. Severe long-term ER stress triggers apoptosis signaling pathways, resulting in cell death. Neural epidermal growth factor-like like protein 2 (NELL2) has been reported to be important in protection of cells from cell death-inducing environments. In this study, we investigated the cytoprotective effect of NELL2 in the context of ER stress induced by thapsigargin, a strong ER stress inducer, in Cos7 cells. Overexpression of NELL2 prevented ER stress-mediated apoptosis by decreasing expression of ER stress-induced C/EBP homologous protein (CHOP) and increasing ER chaperones. In this context, expression of anti-apoptotic Bcl-xL was increased by NELL2, whereas NELL2 decreased expression of pro-apoptotic proteins, such as cleaved caspases 3 and 7. This anti-apoptotic effect of NELL2 is likely mediated by extracellular signal-regulated kinase (ERK) signaling, because its inhibitor, U0126, inhibited effects of NELL2 on the expression of anti- and pro-apoptotic proteins and on the protection from ER stress-induced cell death.     

Homocysteine-Induced Caspase-3 Activation by Endoplasmic Reticulum Stress in Endothelial Progenitor Cells from Patients with Coronary Heart Disease and Healthy Donors

Previous studies have suggested an association of hyperhomocysteinemia-induced vascular pathology with enhanced apoptotic potential of endothelial progenitor cells in patients with coronary heart disease. Our results indicate that 500 μmol/L homocysteine induced endothelial progenitor cell apoptosis and activation of caspase-3, both of which were abolished by 100 μmol/L and 200 μmol/L salubrinal, an agent that prevents endoplasmic reticulum stress-induced apoptosis. The addition of 500 μmol/L homocysteine caused a release of Ca²⁺ from intracellular stores, and enhanced phosphor-eukaryotic initiation factor 2α phosphorylation at Ser51 and the expression of a glucose-regulated protein of 78 kDa and a C/EBP homologous protein independently of extracellular Ca²⁺. These effects of homocysteine on endothelial progenitor cells were significantly greater in patients with coronary heart disease than in healthy donors. These findings suggest that homocysteine induces endoplasmic reticulum stress-mediated activation of caspase-3 in endothelial progenitor cells, an event that is enhanced in patients with coronary heart disease. Furthermore, enhanced endoplasmic reticulum stress-mediated activation of caspase-3 in endothelial progenitor cells might be involved in hyperhomocysteinemia-associated vascular pathology.     

内质网应激与自噬及其交互作用影响内皮细胞凋亡

内质网应激是普遍存在于真核细胞中的应激-防御机制。在内环境稳态遭到破坏的情况下,未折叠蛋白质反应的3条信号通路,分别通过增强蛋白质折叠能力、减少蛋白质生成和促进内质网相关蛋白质降解等途径缓解细胞内压力。同时,也通过多种分子信号机制调控细胞凋亡。自噬是一种生理性的降解机制。通过形成自噬泡并与溶酶体结合摄取并水解胞内受损细胞器和蛋白质等,清除代谢废物,维持细胞正常功能。自噬缺陷或过度激活均可导致细胞凋亡或非程序性死亡。自噬的程度和细胞内压力水平有关。内质网应激通过未折叠蛋白质反应和Ca²⁺浓度变化及其相关分子信号调控自噬。自噬又可反馈性调节内质网应激反应,二者相互作用,在内皮细胞凋亡过程中发挥重要作用。未来内质网应激和自噬可作为药物靶点为内皮相关性疾病提供诊疗策略。