植物内质网胁迫研究进展

内质网是蛋白质折叠和蛋白质糖基化修饰的重要场所。在内质网中存在多种调控机制来确保其中的蛋白质被正确地折叠、修饰和组装,以维持内质网稳态,这对于细胞正常的生理活动十分重要。然而,多种物理、化学因素均可使内质网稳态失衡,即在应激条件下,错误折叠和未折叠蛋白质的大量积累将导致内质网胁迫(endoplasmic reticulum stress, ERS),进而会引起未折叠蛋白质响应(unfolded protein response, UPR),极端情况下还会启动细胞程序性死亡(program cell death, PCD)。目前,植物内质网胁迫方面的研究较酵母和动物滞后,因此,从内质网质量控制系统和未折叠蛋白质响应2个方面对植物内质网胁迫现有研究进行了综述,以期为进一步理解内质网胁迫与植物逆境胁迫的关系提供参考。     

内质网应激／未折叠蛋白反应与非酒精性脂肪性肝病

近年来,由于内质网应激／未折叠蛋白反应可影响物质代谢途径中的许多环节,故在非酒精性脂肪性肝病中起的作用越来越受到重视。现就内质网应激／未折叠蛋白反应在非酒精性脂肪性肝病中的作用和影响作一综述。     

ATF4在内质网应激调控成骨分化中的作用

为避免内质网中未折叠蛋白质的过度累积,真核细胞能激活一系列信号通路来维持内质网稳态,这个过程称为内质网应激。在骨生长发育中,适宜的内质网应激有助于成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞的生长,可以促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。而过度的内质网应激会抑制成骨分化,严重的甚至导致骨质疏松、成骨不全等相关骨病的发生。内质网应激时可激活未折叠蛋白质反应,其主要是通过PERK/eIF2α/ATF4信号通路,上调转录激活因子4(ATF4)的表达。ATF4位于许多成骨分化调节因子的下游,是促进成骨分化的关键因子,在内质网应激对成骨分化的调节中发挥重要作用。在成骨分化过程中,适宜的内质网应激能通过激活PERK信号通路,诱导ATF4表达增加,进而上调骨钙素、骨涎蛋白等成骨所必需基因的表达,促进成骨分化。过度的内质网应激会激活ATF4/CHOP促凋亡途径,并导致Bax、胱天蛋白酶等凋亡信号分子的大量产生,进而导致细胞凋亡,抑制成骨分化。由于ATF4在ERS和成骨分化中的重要作用,ATF4在骨质疏松、成骨不全等骨相关疾病的治疗中具有重要意义。本文通过综述ATF4在内质网应激调控成骨分化中的作用机制,为相关骨性疾病治疗提供理论依据。     

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。     

ATF4在内质网应激调控成骨分化中的作用

为避免内质网中未折叠蛋白质的过度累积,真核细胞能激活一系列信号通路来维持内质网稳态,这个过程称为内质网应激。在骨生长发育中,适宜的内质网应激有助于成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞的生长,可以促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。而过度的内质网应激会抑制成骨分化,严重的甚至导致骨质疏松、成骨不全等相关骨病的发生。内质网应激时可激活未折叠蛋白质反应,其主要是通过PERK/eIF2α/ATF4信号通路,上调转录激活因子4(ATF4)的表达。ATF4位于许多成骨分化调节因子的下游,是促进成骨分化的关键因子,在内质网应激对成骨分化的调节中发挥重要作用。在成骨分化过程中,适宜的内质网应激能通过激活PERK信号通路,诱导ATF4表达增加,进而上调骨钙素、骨涎蛋白等成骨所必需基因的表达,促进成骨分化。过度的内质网应激会激活ATF4/CHOP促凋亡途径,并导致Bax、胱天蛋白酶等凋亡信号分子的大量产生,进而导致细胞凋亡,抑制成骨分化。由于ATF4在ERS和成骨分化中的重要作用,ATF4在骨质疏松、成骨不全等骨相关疾病的治疗中具有重要意义。本文通过综述ATF4在内质网应激调控成骨分化中的作用机制,为相关骨性疾病治疗提供理论依据。     

内质网应激与心血管疾病研究概述

内质网应激是继死亡受体信号途径和线粒体途径之后新近发现的一条细胞凋亡通路,适度的应激可通过未折叠蛋白反应(UPR)产生细胞保护作用,但当应激过强或长时间不缓解时则会触发CHOP、ASK1/JNK及Caspases等通路诱导细胞凋亡。近年来研究发现内质网应激参与多种心血管疾病的发生发展,通过对相关通路的干预可以产生心肌细胞的保护作用,这有望成为防治心脏疾病的新靶点。     

The impact of the unfolded protein response on human disease

A central function of the endoplasmic reticulum (ER) is to coordinate protein biosynthetic and secretory activities in the cell. Alterations in ER homeostasis cause accumulation of misfolded/unfolded proteins in the ER. To maintain ER homeostasis, eukaryotic cells have evolved the unfolded protein response (UPR), an essential adaptive intracellular signaling pathway that responds to metabolic, oxidative stress, and inflammatory response pathways. The UPR has been implicated in a variety of diseases including metabolic disease, neurodegenerative disease, inflammatory disease, and cancer. Signaling components of the UPR are emerging as potential targets for intervention and treatment of human disease.     

未折叠蛋白反应在胰腺癌发生发展中的作用及意义

胰腺癌是一种致死率相当高的消化系统肿瘤,其起病隐蔽导致早期诊断困难。近期研究发现,内质网应激 (endoplasmic reticulum stress,ERS) 状态下的未折叠蛋白反应 (unfolded protein response,UPR) 通路的调节作用,对于胰腺癌发生发展至关重要。UPR通路伴侣蛋白 GRP78 抑制了胰腺导管腺癌 (pancreatic adenocarcinoma,PDAC)细胞的凋亡,并增强了其化学抗性和耐药性。而 UPR 途径及其调节因子对于血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF) 的调节作用,有助于胰腺癌抵抗缺血缺氧环境。尝试靶向 UPR 途径关键调节因子的药物来控制胰腺癌的研究,可以为胰腺癌的治疗开辟新的途径。本文通过对近年来 UPR 在胰腺癌发生发展中的作用及意义进行综述,希望为通过调控 UPR 通路作为针对治疗胰腺癌的关键过程的一种新型抗癌方法研究提供参考。     

未折叠蛋白反应在胰腺癌发生发展中的作用及意义

胰腺癌是一种致死率相当高的消化系统肿瘤，其起病隐蔽导致早期诊断困难。近期研究发现，内质网应激 (endoplasmic reticulum stress，ERS) 状态下的未折叠蛋白反应 (unfolded protein response，UPR) 通路的调节作用，对于胰腺癌发生发展至关重要。UPR通路伴侣蛋白 GRP78 抑制了胰腺导管腺癌 (pancreatic adenocarcinoma，PDAC)细胞的凋亡，并增强了其化学抗性和耐药性。而 UPR 途径及其调节因子对于血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor，VEGF) 的调节作用，有助于胰腺癌抵抗缺血缺氧环境。尝试靶向 UPR 途径关键调节因子的药物来控制胰腺癌的研究，可以为胰腺癌的治疗开辟新的途径。本文通过对近年来 UPR 在胰腺癌发生发展中的作用及意义进行综述，希望为通过调控 UPR 通路作为针对治疗胰腺癌的关键过程的一种新型抗癌方法研究提供参考。     

Endoplasmic reticulum stress and fungal pathogenesis

The gateway to the secretory pathway is the endoplasmic reticulum (ER), an organelle that is responsible for the accurate folding, post-translational modification and final assembly of up to a third of the cellular proteome. When secretion levels are high, errors in protein biogenesis can lead to the accumulation of abnormally folded proteins, which threaten ER homeostasis. The unfolded protein response (UPR) is an adaptive signaling pathway that counters a buildup in misfolded and unfolded proteins by increasing the expression of genes that support ER protein folding capacity. Fungi, like other eukaryotic cells that are specialized for secretion, rely upon the UPR to buffer ER stress caused by fluctuations in secretory demand. However, emerging evidence is also implicating the UPR as a central regulator of fungal pathogenesis. In this review, we discuss how diverse fungal pathogens have adapted ER stress response pathways to support the expression of virulence-related traits that are necessary in the host environment.     

未折叠蛋白反应的信号转导

在内质网中,分泌性蛋白、跨膜蛋白和内质网驻留蛋白折叠成天然构象,经过修饰后,形成有活性的功能性蛋白质。如果蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,造成未折叠蛋白聚集,将引起内质网应激。激活未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）,使蛋白质的生物合成减少,内质网的降解功能增强,从而降低内质网负担,维持细胞内的稳态。如果内质网应激持续存在,则可能诱发细胞凋亡。研究表明,未折叠蛋白反应能在多种肿瘤细胞中发生,并能促进肿瘤细胞的生长。本文对未折叠蛋白反应与肿瘤研究的最新进展进行综述。     

The unfolded protein response and its role in intestinal homeostasis and inflammation

The unfolded protein response (UPR) is a signaling pathway from the endoplasmic reticulum (ER) to the nucleus that protects cells from the stress caused by misfolded or unfolded proteins [1, 2]. As such, ER stress is an ongoing challenge for all cells given the central biologic importance of secretion as part of normal physiologic functions. This is especially the case for cells that are highly dependent upon secretory function as part of their major duties. Within mucosal tissues, the intestinal epithelium is especially dependent upon an intact UPR for its normal activities [3]. This review will discuss the UPR and the special role that it provides in the functioning of the intestinal epithelium and, when dysfunctional, its implications for understanding mucosal homeostasis and intestinal inflammation, as occurs in inflammatory bowel disease (IBD).