内质网应激及其特有凋亡途径Caspase-12与糖尿病大鼠肾组织固有细胞凋亡之间的关系

目的：检测内质网应激（ERS）标志蛋白在糖尿病大鼠肾组织的表达及其与细胞凋亡之间的关系。方法：单侧肾切除大鼠腹腔注射链脲佐菌素诱发糖尿病,于8周应用免疫组织化学检测GRP78、Caspase-12、PCNA的表达与定位,TUNEL染色检测细胞凋亡部位,流式细胞术检测细胞凋亡程度,并对GRP78、Caspase-12表达水平进行半定量分析,同时观察尿蛋白、BUN、尿肌酐等反应肾功能的相关指标。结果：建模8周,糖尿病组大鼠较对照组肾小球、肾小管凋亡细胞数明显增多,GRP78、Caspase-12表达显著增强。PCNA表达与对照组无明显差异。结论：糖尿病肾损害过程中,ERS被诱导并可能通过激活其特有的凋亡途径Caspase-12引起肾脏细胞过多丢失在糖尿病肾病的发病机制中起重要作用。     

内质网应激介导的细胞凋亡

内质网是细胞内重要的细胞器,内质网功能的损伤引起ER应激(ERS).内质网通过激活未折叠蛋白质反应(UPR)以保护由内质网应激所引起的细胞损伤,恢复细胞功能,包括暂停早期蛋白质合成、内质网分子伴侣和折叠酶的转录激活、内质网相关性降解(ERAD)的诱导.长期过强的内质网应激诱导内质网相关性细胞凋亡,清除受损细胞,包括内质网应激诱导CHOP/GADD153表达、JNK的激活以及caspase-12蛋白水解酶的活化等一系列生物学效应.     

NGF通过抑制内质网应激途径保护SCs在高糖环境诱导的凋亡

已知神经生长因子 (nerve growth factor, NGF) 对糖尿病外周神经病变 (diabetic peripheral neuropathy, DPN) 患者具有良好的治疗效果,内质网应激 (endoplasmic reticulum stress, ERS) 在调控DPN 的发生发展方面扮演着重要的角色。然而,二者间的关系未知。本研究以30 mmol/L的高糖处理RSC-96大鼠雪旺细胞 (RSC96 Schwann cells, SCs),模拟DPN患者外周神经的内环境。研究结果证实,在高糖条件下,NGF通过抑制SCs内 ERS的过度激活进而保护SCs的存活且这种抑制作用依靠P13K/AKT/GSK-3β和ERK1/2两条信号通路的调节实现。MTT检测细胞的存活率,结果显示高糖环境培养的SCs在24 h发生最佳程度的抑制,且此时间点加入的NGF浓度为50 ng/mL 时,其存活率最高。Western 印迹检测ERS和相关蛋白质的表达揭示,高糖能够过度激活SCs内ERS蛋白 (GRP-78、ATF-6、ATF-4、XBP-1、CHOP),给予 50 ng/mL的NGF处理后,ERS蛋白的表达水平大幅下调并接近正常,且此时p-AKT、p-ERK1/2、p-GSK3β蛋白的检测水平明显升高。流式细胞术检测细胞凋亡显示,NGF能显著抑制SCs的早期凋亡。上述结果证明,高糖诱导SCs的凋亡增加是由于自身的ERS被过度激活,NGF可通过调节P13K/AKT/GSK-3β和ERK1/2两条信号通路来抑制ERS的过度激活,达到保护SCs存活的目的。此机制为临床治疗 DPN 提供新的理论基础。     

内质网应激的细胞效应分子机制

内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERs）是内质网腔内错误折叠蛋白聚积的一种适应性反应,适度ERs通过激活未折叠蛋白反应起适应性的细胞保护作用,而过高和持久的ERs则通过诱导转录因子CHOP表达、激活caspase-12和c—Jun氨基末端激酶（JNK）等导致细胞凋亡。近年来,越来越多的研究提示内质网应激是神经退行性病变、2型糖尿病以及肥胖等疾病发生过程中的重要环节。对内质网应激的细胞效应分子机制进行综述。随着对ERs机制理解的深入,有可能会发现新的分子标志物或新的诊疗策略。     

非酒精性脂肪性肝病细胞凋亡的内质网应激启动机制

内质网应激反应,是由于某些因素导致内质网的生理功能紊乱引起的一种细胞自我防御保护机制.内质网应激所诱导的细胞凋亡是近年来新被认识的一种凋亡途径,它不同于既往经典线粒体、死亡受体介导的细胞凋亡.当短暂性内质网应激时,通过激活未折叠蛋白反应来增强机体自我保护及生存能力;而持续性应激状态下,如非酒精性脂肪性肝病所诱导的内质网应激启动一系列凋亡途径如CHOP、JNK、Caspase等,上述凋亡途径可以加速诱导肝细胞凋亡,使NAFLD向肝纤维化方向甚至肝硬化发展.     

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.     

病毒性心肌炎所致小鼠心力衰竭心肌组织内质网应激相关的凋亡关系的研究

目的：探讨病毒性心肌炎心力衰竭小鼠心肌组织内质网应激介导的凋亡途径。方法：40只雄性Balb／c小鼠分为病毒性心肌炎组和正常对照组（n=20）,病毒性心肌炎组应用柯萨奇B3病毒制作BALB／c小鼠病毒性心肌炎模型,观察小鼠的一般情况,7d行血流动力学检查后处死取心脏标本,用TUNEL法检测心肌细胞凋亡,RT-PCR检测心肌细胞内质网伴侣蛋白葡萄糖调节蛋白（GAP）78和GRP04的mRNA表达水平。结果：①与正常对照组相比,病毒性心肌炎组小鼠血流动力学指标明显降低（P〈0．01）;②TUNEL染色显示病毒性心肌炎心力衰竭小鼠心肌组织凋亡明显增多（P〈0．01）;③病毒性心肌炎组小鼠内质网伴侣蛋白GRP78和GRP94的mRNA表达水平均明显高于对照组（P〈0．01）。结论：病毒性心肌炎心力衰竭小鼠内质网应激可能介导了心肌细胞凋亡。     

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。     

内质网过度应激在肺缺血/再灌注小鼠心肌损伤中的作用

目的：探讨内质网过度应激与肺缺血/再灌注小鼠心肌损伤的关系。方法：雄性健康SPF级C57BL/6J小鼠40只,随机将其分为4组（n=10）：假手术组（Sham组）、肺缺血/再灌注组（I/R组）、ERS通路激动剂衣霉素（TM）组、ERS通路抑制剂4-苯基丁酸（4-PBA）组。采用夹闭左侧肺门30 min再灌注180 min的方法制备肺缺血/再灌注损伤模型。Sham组仅行开胸处理,不夹闭肺门,机械通气210 min;TM组、4-PBA组分别于造模前30 min腹腔注射衣霉素1 mg/kg和4-苯基丁酸400 mg/kg。于再灌注180 min时眼眶取血行心肌酶检测,处死后取心肌组织,行光镜、TUNEL Caspase 3酶活性、RT-PCR和Western blot检测。结果：与Sham组比较,光镜下I/R组、TM组和4-PBA组心肌细胞均有损伤性变化,肌酸激酶同工酶（CK-MB）、乳酸脱氢酶（LDH）活性及心肌细胞凋亡指数、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3（Caspase 3）酶活性升高,p-Jun氨基末端激酶（p-JNK）、Caspase 12、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）及其mRNA表达上调（P<0.01）;与I/R组比较,TM组光镜下心肌细胞损伤加重,血清CK-MB、LDH活性及心肌细胞凋亡指数、Caspase 3酶活性升高,p-JNK、Caspase 12、CHOP和GRP78蛋白及mRNA表达增加（P<0.01）,4-PBA组以上指标均下降,光镜下心肌细胞损伤减轻（P<0.01）;与TM组比较,4-PBA组光镜下心肌细胞损伤减轻,血清CK-MB、LDH活性及心肌细胞凋亡指数、Caspase 3酶活性降低,p-JNK、Caspase 12、CHOP和GRP78蛋白及mRNA表达下降（P<0.01）。结论：内质网过度应激参与肺I/R诱发的心肌损伤,抑制内质网过度应激能减轻心脏损伤。     

RNF13通过IRE1/XBP-1 通路调控内质网应激介导的细胞凋亡

目的:在研究内质网应激介导的细胞凋亡过程中,我们发现Ring finger protein13(RNF13)具有促进细胞凋亡的功能。我们拟研究沉默RNF13后细胞对Tunicamycin等引起的细胞凋亡的影响,以及RNF13对活性形式的caspase3,XBP1(X-box binding protein 1)的剪切以及IRE1(Endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1)磷酸化的影响以有助于了解RNF13促进细胞凋亡的信号通路的研究。方法:基因沉默RNF13,利用MTT方法研究RNF13沉默后对细胞增殖的影响,RNF13基因沉默后对XBP1剪切的影响,免疫印迹观察RNF13对IRE1磷酸化的影响。结果:RNF13基因沉默效率在80%以上。RNF13基因沉默后明显抑制细胞凋亡;敲低RNF13的细胞可抵抗衣霉素以及毒胡萝卜素的诱导的细胞凋亡。Caspase-3是细胞凋亡的关键蛋白。敲低RNF13后caspase-3的活性形式明显降低(降低70%,P0.001)。在加入衣霉素引起内质网应激的情况下,敲除RNF13的细胞XBP1的切割活性明显降低。敲除RNF13的细胞中IREl的磷酸化明显降低(降低90%,P0.001)。结论:RNF13通过IRE1-XBP1信号通路调节细胞凋亡。     

内质网应激的调节方式及其在脊髓损伤中的靶向作用

内质网是维持细胞稳态的重要细胞器之一,主要参与细胞内脂质合成、蛋白质折叠以及钙离子稳态等过程。创伤、缺血和缺氧等一系列病理变化会使内质网内蛋白质的折叠功能发生障碍,引发内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)。脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是一种常见的创伤性疾病,致残率极高,严重影响生活质量,临床上至今没有安全有效的方法。已有大量数据表明,ERS是导致SCI后细胞死亡和神经元功能障碍的重要病理变化之一,并与SCI后神经元的凋亡、自噬和炎症等信号通路存在密切联系,但ERS与SCI之间的分子机制尚未研究透彻,合理认识和探索ERS与SCI相关的潜在分子机制,可能是未来SCI治疗取得重大突破的前提。本文首先归纳了ERS相关基因的变化与SCI病理过程之间的关系,然后从未折叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR)、内质网相关降解(ER-associated degradation, ERAD)和内质网自噬(endoplasmic reticulophagy, ER-phagy)等3种主要调节方式入...     

线粒体在细胞凋亡中的介导作用

线粒体是细胞内产生能量的重要细胞器,被认为是细胞生存与死亡的调节中心。Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体能引起线粒体膜通透性的改变,造成线粒体功能损伤,诱导细胞凋亡。本文主要综述线粒体在Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体诱导细胞凋亡中作用的研究进展。     

siRNA沉默过度内质网应激下DⅨ基因在缺血／再灌注肺损伤中的作用

目的：探讨siRNA沉默过度内质网应激（ERS）下C．Jun氨基末端激酶（州K）通路在缺血／再灌注肺凋亡中的作用。方法：采用C57BIM6J小鼠左侧肺原位缺血／再灌注（IVR）损伤模型。实验随机分为7组（／7,=10）,包括假手术组（Sham组）,缺．tk／再灌注组（I／R组）,PBS＋Lipofectamine2000TM转染试剂组（VR＋PBS＋Lipo组）,阴性对照组（VR＋SCR组）,JNK-siRNA~g（VR＋siRNAJNl（1组、I／R＋siRNAJ眦组、I／R＋si时忱JNl。组）。各组实验结束后处死小鼠,留取左肺,分别检测肺湿干重比（W／D）和总肺水含量（TLW）;光镜观察肺组织形态结构变化,并进行肺组织损伤评估（IQA）;RT-PCR、检测JNK和葡萄糖调节蛋白78（GRP78）的基因表达;Westernblot检测磷酸化JNK（p-JNK）和GRP78的蛋白表达;原位缺口末端标记法（TUNEL法）检测肺细胞凋亡指数（AU。结果：与Sham组相比,I／R＋PBS＋Lipo组和SCR组各组W／D、’ILw、IQA、JNK与GRP78mRNA和p-JNK、GRP78蛋白质表达量及AJ均明显升高（P〈0．01）,光镜显示肺组织结构出现明显损伤性变化,且各组两两比较,上述各指标均无统计学差异;与I／R＋PBS＋Lipo组和SCR组相比,JNK-siRNA各组GRP78表达水平无明显变化,余各指标均降低（P〈0．05,P〈0．01）且肺组织损伤减轻。结论：I／R引起肺组织细胞发生过度的ERS,并通过JNK通路引起细胞凋亡,损伤肺组织。     

应激活化的蛋白激酶在神经酰胺介导细胞凋亡中的作用

第二信使神经酰胺激活ＳＡＰ／ＪＮＫ,活化的ＳＡＰＫ／ＪＮＫ导致ＡＰ－１转录因子磷酸化,ＡＰ－１刺激自身表达,增强自身活性,介导细胞凋亡,神经酰胺及其代谢产物鞘氨醇和鞘氨醇－１磷酸酯分别激活ＪＮＫ－ｐ３８路径和ＥＲＫ路径,调节细胞增殖,分化或凋亡。     

内质网应激与自噬交互作用在糖尿病肾病发病中的作用

内质网应激和自噬是维持细胞内环境稳态的重要方式。研究表明,糖尿病肾病中多种刺激因素可以导致内质网应激和自噬的激活,这两者之间存在复杂的交互作用,可能在糖尿病肾病进展中发挥重要作用。一般情况下,轻微刺激使内质网应激与自噬适度激活协同发挥对肾脏细胞的保护作用。当刺激因素不能被有效缓解时,内质网应激与自噬之间的交互作用由协调保护性,变为失衡破坏性,进一步推动糖尿病肾病病程进展,这可能是糖尿病肾病未来治疗的新靶点。本文主要针对近年来内质网应激与自噬交互作用在糖尿病肾病发病中的作用机制及研究进展做一综述。     

Klotho对CsA慢性肾毒性大鼠肾脏内质网应激相关凋亡的影响

24只雄性SD(Sprague dawley)大鼠在低盐饮食的基础上,随机分为3组:对照组、模型组、治疗组。模型组给予环孢素A(Cyclosporin A,Cs A)30 mg/kg/d腹腔注射共28 d建立慢性肾毒性大鼠模型;治疗组在给予等量Cs A的基础上腹腔注射给予重组可溶性Klotho蛋白(0.02 mg/kg/d腹腔注射,隔日一次)。28 d后处死大鼠,收集肾组织标本;行Masson染色观察肾脏病理损害;TUNEL(Td T-mediated d UTP nick end labeling)染色观察细胞凋亡情况;Western-blot检测肾组织内质网应激标志物兔抗葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein78,GRP78)及CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(pro-apoptotic protein CCAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)的表达情况。分析发现,模型组大鼠肾脏病理损害明显加重,肾小管上皮细胞大量凋亡,GRP78及CHOP表达显著上调,而Klotho治疗组大鼠肾脏病理损害明显减轻,细胞凋亡减少,GRP78及CHOP的表达明显降低。表明Klotho蛋白可通过抑制内质网应激诱导的凋亡缓解Cs A慢性肾毒性的发生。     

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。     

棕榈酸诱导胰岛β细胞氧化应激和内质网应激的研究进展

2型糖尿病（T2DM）主要由胰岛β细胞的胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗引起。棕榈酸作为人体内最丰富的游离脂肪酸之一,其体内含量过高易造成脂代谢紊乱,诱导胰岛β细胞功能障碍及胰岛素抵抗。这与T2DM的发生发展密切相关,但具体机制尚未完全明确。棕榈酸诱导胰岛β细胞发生的氧化应激和内质网应激（ERS）是影响胰岛β细胞功能以及破坏胰岛素信号传导的关键应激途径。棕榈酸通过增加线粒体氧化、二酰基甘油-蛋白质激酶C-还原型辅酶Ⅱ途径、改变线粒体呼吸链正常功能和炎症刺激加重氧化应激,通过影响内质网折叠能力、破坏胞内蛋白运输途径、上调未折叠蛋白反应相关转录因子、棕榈酰化、降解羧肽酶E和减少内质网中Ca2+促进ERS,加剧胰岛β细胞功能障碍和凋亡,最终导致T2DM的发生与发展。本文综述了棕榈酸与胰岛β细胞内氧化应激和ERS的关联性,介绍了蛋白激酶R抑制剂、人参皂苷Rg1和三黄汤等具有潜力的中、西医靶向干预药物,为T2DM的临床治疗提供新思路。     

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。     

Brefeldin A通过内质网应激途径协同增强顺铂的抗肺癌细胞GLC-82作用

已有研究证明,内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）启动的未折叠蛋白质反应（unfolded protein response,UPR）信号途径有助细胞存活;然而,长时间剧烈ERS可诱导细胞凋亡,因此,ERS是肿瘤治疗的新靶点。抗癌药物具有严重的毒副作用,而药物的协同作用是减少抗癌药物使用剂量、减少毒副作用的重要手段之一。本研究证明布雷菲德菌素A（brefeldin A,BFA）与顺铂（cis dichlorodiamine platinum,CDDP）的协同抗肺癌细胞的作用。MTT试验显示,单独应用BFA和顺铂时,它们抑制肺癌细胞GLC 82生长的半数有效浓度（IC50）分别是100 ng/mL和4 μg/mL;而采用半量的BFA和CDDP联合处理GLC 82细胞 24 h后,其抑制生长作用进一步加强;等效线图解法及联合作用指数分析进一步证明二者具有协同作用。两药的这种协同作用进一步被形态学检查证明——与单独用药比较,除了细胞皱缩,出现了更多的染色质固缩,细胞质及细胞核裂解碎片,乃至形成凋亡小体,提示细胞凋亡的发生。实时定量PCR及蛋白质印迹证明,与单独用药比较,联合用药导致内质网应激标志分子GRP78、CHOP表达水平明显增加,提示有内质网应激通路激活。上述结果证明,BFA与CDDP联合用药可增强对肺癌细胞GLC 82的生长抑制作用,其协同机制可能与内质网应激通路的激活有关。我们的结果支持“ERS是肿瘤治疗新靶点”学说,对肺癌的新化疗方案有一定的指导意义。