内质网应激与非酒精性脂肪性肝病

经典的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发病机制是“二次打击”学说,但已不能完全解释由肝细胞脂质堆积发展为脂肪性肝炎、肝纤维化等NAFLD进程.近年来提出的“多次打击”学说强调了内质网应激(ERS)在NAFLD发生发展中的重要作用.内质网是细胞内蛋白质、脂质合成的主要场所,内质网功能失衡会引发ERS,造成肝脂质代谢紊乱和肝细胞凋亡,最终导致NAFLD的发生发展.本文综述了ERS及其与非酒精性肝脂质堆积、脂肪性肝炎和肝细胞凋亡的相关性研究进展.     

内质网应激在软脂酸钠诱导的脂肪变性L02肝细胞凋亡中的作用

目的 观察内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）蛋白在软脂酸钠诱导的脂肪变性L02肝细胞凋亡过程中的改变,探讨ERS与脂变肝细胞凋亡的关系。方法用软脂酸钠（饱和脂肪酸）诱导建立L02肝细胞脂肪变性模型。将细胞分为正常对照组和实验组(软脂酸钠72 μmol/L)。MTT法筛选软脂酸...     

Calcineurin is involved in cardioprotection induced by ischemic postconditioning through attenuating endoplasmic reticulum stress

Background  Ischemic postconditioning (I-postC) is a newly discovered and more amenable cardioprotective strategy capable of protecting the myocardium from ischemia/reperfusion (I/R) injury. Endoplasmic reticulum (ER) is a principal site for secretary protein synthesis and calcium storage. Myocardial I/R causes ER stress and emerging studies suggest that the cardioprotection has been linked to the modulation of ER stress. The aim of the present study was to determine whether cardioprotection of I-postC involves reduction in ER stress through calcineurin pathway.

Methods  In the in vivo model of rat myocardial I/R, myocardial infarct size was measured by triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining and apoptosis was detected using terminal eoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick-end labeling (TUNEL) assay. Expression of calreticulin, C/EBP homologous protein (CHOP), caspase-12, and activation of caspase-12 in myocardium were detected by Western blotting. The activity and expression of calcineurin in myocardium were also detected.

Results  I-postC protected the I/R heart against apoptosis, myocardial infarction, and leakage of lactate dehydrogenase (LDH) and creatine kinase-MB (CK-MB). I-postC suppressed I/R-induced ER stress, as shown by a decrease in the expression of calreticulin and CHOP, and caspase-12 activation. I-postC downregulated calcineurin activation in myocardium subjected to I/R.

Conclusion  I-postC protects myocardium from I/R injury by suppressing ER stress and calcineurin pathways are not associated with the I-postC-induced suppression of ER stress-related apoptosis.

     

内质网应激与支气管哮喘

内质网应激是细胞对于内源性应激的一种适应性反应,由未折叠蛋白所诱导,其机制被称为未折叠蛋白反应(UPR)。哺乳动物UPR包含3个经典的分支通路,分别以胰腺内质网激酶(PERK)、需肌醇跨膜激酶/核酸内切酶1(IRE1)和活化转录因子6(ATF6)作为近端效应物,能够促进蛋白质折叠和转运,停止蛋白质的翻译合成,降解清除错误蛋白,并可启动凋亡程序诱导不能修复错误蛋白的细胞凋亡,从而维持内环境与组织细胞功能的稳态。支气管上皮内含多种蛋白质合成分泌旺盛的细胞类型,本身易出现内质网应激;支气管哮喘时,气道炎症状态等因素的存在被认为可以诱发UPR,并与气道炎症反应互为因果,交互作用。目前的研究认为,在支气管哮喘发病中,气道上皮细胞的钙稳态失调、透明质酸与黏蛋白的异常分泌、细胞因子对炎细胞的募集作用以及免疫调节状态的异常等环节与内质网应激存在密切的关系。本文即对内质网应激与哮喘的相关研究作一综述。     

Sig-1R基因表达抑制对内质网应激和足细胞损伤的影响

目的:Sigma-1受体分子伴侣(Sigma-1 receptor chaperone,Sig-1R)是内质网中主要的伴侣蛋白,参与细胞凋亡等生物学行为,是多种疾病的治疗靶点?本研究旨在探讨Sig-1R基因表达抑制对内质网应激和足细胞损伤的影响,为Sig-1R及内质网应激在肾损伤中的作用提供新视点?方法:体外培养永生性小鼠足细胞系(MPC5),采用LipofectamineTM 2000与Sig-1R siRNA结合形成Sig-1R siRNA-脂质体复合物瞬时转染足细胞,设正常组?阴性对照组和Sig-1R干扰组?采用real-time PCR和Western blot检测Sig-1R的表达水平;Hochest染色法观察凋亡的足细胞核,计数凋亡率;采用Western blot 检测足细胞nephrin?desmin?凋亡相关因子bcl-2?bax?caspase 3,8,9,12的表达水平?结果:①与对照组相比,干扰组Sig-1R核酸和蛋白表达均明显下降(P < 0.05);②与对照组相比,干扰组足细胞裂孔隔膜蛋白nephrin表达显著下降,肌间蛋白desmin表达显著上升(P < 0.05);③与对照组相比,干扰组中凋亡的足细胞数显著增加,抗凋亡蛋白Bcl-2表达明显下降,促凋亡蛋白bax表达明显增加,bcl-2/bax<1∶2(P < 0.05),凋亡级联反应执行蛋白caspase-3明显活化(P < 0.05);④干扰组中,内质网和线粒体途径相关凋亡蛋白caspase-12,9明显活化(P < 0.05),而死亡受体相关凋亡蛋白caspase-8未见明显活化?结论:Sig-1R基因表达抑制可通过诱导内质网应激介导的足细胞凋亡,引起足细胞损伤,提示内质网应激部分参与Sig-1R诱导的足细胞损伤?     

内质网应激与肝脏损伤的治疗

内质网应激是一种细胞自我保护性机制的信号反应通路系统,参与许多疾病的生理病理过程。内质网应激参与多种肝脏损伤的发生与发展,包括免疫性肝损伤、病毒性肝损伤、中毒性肝损伤、脂肪性肝损伤等。以内质网应激为切入点,深入探讨内质网应激的分子机制、作用功能,以及内质网应激与各种肝损伤之间的关系。结合临床药物的作用机制,内质网应激可能成为治疗肝脏损伤相关疾病的新靶点。     

慢性肾病患者肾小管上皮细胞内质网应激与细胞凋亡的关系

目的 探讨慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)患者蛋白尿诱导肾小管上皮细胞内质网应激与细胞凋亡的关系.方法 应用免疫组织化学技术检测CKD患者肾小管上皮细胞中内质网应激标志蛋白氧调节蛋白150(cells-oxygen-regulated protein150, ORP150)和糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78, GRP78)的表达;TUNEL法检测细胞凋亡.对各指标与CKD患者24 h尿蛋白量进行相关性分析.结果 CKD患者肾小管上皮细胞细胞质中ORP150、GRP78的表达较正常对照组显著增强(P＜0.01),且轻、中、重度蛋白尿3组各组间亦均有显著性差异(P＜0.01),并与尿蛋白水平呈正相关(r=0.695,r=0.76,P＜0.01);各组小管上皮细胞凋亡系数(apoptosis index,AI)均亦有显著性差异(P＜0.01),并与尿蛋白水平呈正相关性(r=0.835,P＜0.01).结论 CKD患者肾小管上皮细胞有内质网应激与凋亡的发生,并且其强度与蛋白尿水平呈正相关关系.内质网应激可能是大量蛋白尿引起小管上皮细胞凋亡的重要环节.     

内质网应激在UCH-L1抑制剂诱导细胞凋亡中的作用

目的探讨内质网应激(ERS)在泛素羧基末端水解酶-1(UCH-L1)抑制剂导致的细胞损伤过程中的作用。方法采用50μmol/L的UCH-L1抑制剂处理人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞。于处理前(对照组)和处理后不同时间点(2、4、6、12、24h),分别采用MTT比色法和Western blotting法检测细胞活力和ERS相关蛋白Bip/Grp78、Xbp-1、p-eIF2α及其促凋亡转录因子CHOP/Gadd153的表达。结果MTT比色法检测发现,50μmol/LUCH-L1抑制剂处理后4h,SK-N-SH细胞活力下降43.1%(P<0.05),且随处理时间的延长继续呈现显著下降趋势(P<0.01)。Western blotting检测显示,经50μmol/LUCH-L1抑制剂处理后,SK-N-SH细胞ERS相关蛋白Bip/Grp78、p-eIF2α和Xbp-1表达分别于处理后2、4、6h时显著增加;转录因子CHOP/Gadd153表达则在处理后2h和4h时略有增加,6h后达到高峰。结论在UCH-L1抑制剂诱导的细胞凋亡过程中,ERS是导致细胞损伤的路径之一。     

热打击可通过调控内质网应激通路促进神经细胞凋亡

Objective To explore the role of endoplasmic reticulum stress in heat stress-induced apoptosis of human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods SH-SY5Y cells were incubated at 43 ℃ for 2 h followed by further culture at 37 ℃ for 0, 3 h, or 6 h. With the cells cultured at 37 ℃ as the control, the cells exposed to heat stress were examined for morphological changes under optical microscope and changes in cell viability using CCK-8 assay. Flow cytometry was performed for detecting apoptosis of the cells following heat stress, and intracellular Ca2 + level in the cells was determined using flow cytometry and immunofluorescence confocal microscopy. The mRNA expression levels of caspase-12, BIP and XBP-1 in the cells were detected using qRT-PCR, and the protein expressions of caspase-12, BIP, P- JNK, JNK and XBP-1 were examined using Western blotting. The effect of pretreatment with 4-PBA on cell apoptosis following heat stress was analyzed with Western blotting. Results SH-SY5Y cells showed obvious cell shrinkage immediately after the exposure to heat stress, followed then by gradual cell stretching over time. The cell viability decreased significantly after heat stress (P=0.001), and the intracellular Ca2+ level increased significantly at 0 h and gradually recovered the normal level at 3 and 6 h. Heat stress induced significant increase in the protein expression of cleaved caspase-3 and time-dependent increase of caspase-12 (P=0.002) and BIP (P=0.008) expression at both the protein and mRNA levels. The expression of P-JNK/JNK protein increased significantly at 0 h (P=0.003) followed by gradual decrease; the expression levels of XBP-1 protein and mRNA gradually decreased after heat stress (P=0.005, P=0.002). Pretreatment with 4-PBA significantly reduced the expression level of cleaved caspase-3 in SH-SY5Y cells following heat stress. Conclusion Heat stress induces apoptosis of SH- SY5Y cells by triggering endoplasmic reticulum stress and the imbalance of intracellular calcium ion homeostasis.     

内质网应激诱导肝细胞脂肪沉积及可能机制

目的 利用毒胡萝卜素诱导肝细胞内质网应激模型,观察在内质网应激状态下肝细胞脂肪沉积情况,并初步探讨其分子机制.方法 以人L02、HepG2肝细胞株为研究靶细胞,将两种细胞均分为正常对照组和实验组(培养液内含毒胡萝卜素1 μmol/L),采用三酰甘油(TG)试剂盒、油红O染色检测肝细胞脂肪沉积情况,实时荧光定量PCR法检测SREBP-1c、LXRs的mRNA表达情况,蛋白质印迹法检测GRP78、SREBP-1c、LXRs的蛋白表达情况.结果 蛋白质印迹结果显示,实验组GRP78的表达较对照组升高(P＜0.05),表明肝细胞内质网应激模型建立成功.在内质网应激状态下,毒胡萝卜素作用48 h后实验组L02与HepG2细胞脂肪沉积均较对照组增加(P＜0.01).与对照组相比,实验组L02和HepG2细胞SREBP-1c在基因水平和蛋白水平表达均升高(P＜0.05),而LXRs在基因水平和蛋白水平的表达均无变化.结论 内质网应激可能通过上调SREBP-1c诱导肝细胞脂肪沉积,而LXRs未参与该过程.     

α-硫辛酸对糖尿病大鼠内质网应激相关分子GRP78和Caspase-12表达的影响

目的 探讨α- 硫辛酸（alpha lipoic acid,A-LA） 对内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS） 介导的糖尿病大鼠心肌细胞凋亡的影响。 方法 SD 大鼠随机分为3 组：对照组、糖尿病模型组、α- 硫辛酸组。采用链脲佐菌素以60 mg/kg于左下腹腔一次性注射建立大鼠糖尿病模型。α- 硫辛酸组按60mg/kg 灌胃,对照组和糖尿病组每日给予等量0.9% 氯化钠注射液灌胃。12 周后检测血糖和心功能状态;原位末端转移酶标记技术（TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL）检测细胞凋亡;Western Blot 和免疫组织化学法检测葡萄糖调节蛋白78（GRP78） 与和半胱胺酸蛋白酶蛋白-12（Caspase-12）的蛋白表达水平。 结果 与对照组比较,糖尿病模型组大鼠血糖值明显增高（P ＜ 0.05）,心功能受损;α- 硫辛酸剂量组对糖尿病大鼠血糖和心功能有一定程度的改善。与对照组相比,糖尿病组大鼠心肌细胞凋亡明显增加（P ＜ 0.05）, GRP78 和Caspase-12 蛋白表达增加。α- 硫辛酸组心肌细胞凋亡明显降低,GRP78 和Caspase-12 蛋白表达有所减少。 结论 α- 硫辛酸对糖尿病心肌组织具有保护作用,其机制可能与降低GRP78 表达,拮抗Caspase-12,阻断ERS 启动的凋亡通路有关。     

牛磺熊脱氧胆酸对棕榈酸诱导的INS-1细胞凋亡的保护作用

目的:探讨牛磺熊脱氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid,TUDCA)对棕榈酸(palmitate)诱导的INS-1细胞凋亡的保护作用?方法:分别用不同浓度棕榈酸(0.25?0.50?1.00 mmol/L)?棕榈酸(0.50 mmol/L)加TUDCA(100 μmol/L)培养INS-1细胞24 h,用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞活性,流式细胞术检测细胞早期凋亡,Western blot检测内质网应激相关蛋白GRP78的表达?结果:与对照组相比,棕榈酸组(浓度≥0.5 mmol/L)的INS-1细胞凋亡率显著上升(P < 0.05);加TUDCA培养24 h以后,与棕榈酸组相比,INS-1细胞凋亡率显著下降(P < 0.05)?此外,棕榈酸组(0.5 mmol/L)INS-1细胞内质网应激相关蛋白GRP78的表达显著上升(P < 0.05);加TUDCA培养24 h以后,与棕榈酸组相比,INS-1细胞GRP78蛋白表达显著下降(P < 0.05)?结论:TUDCA能够减少游离脂肪酸引起的INS-l细胞凋亡,对INS-1细胞发挥保护作用?而减少内质网应激蛋白的表达,缓解内质网应激可能是其作用机制之一?     

缺糖缺氧对经内质网应激途径诱导Hela细胞凋亡的影响

目的：体外构建肿瘤细胞缺糖缺氧( OGD)模型,观察缺糖缺氧应激条件对肿瘤细胞凋亡的影响及其机制。方法：利用平衡盐溶液EBSS取代细胞正常培养液构建缺糖模型,利用连二亚硫酸钠消耗培养基中氧构建缺氧模型;实验分为对照组、缺糖缺氧4、8和12 h组。MTT法检测各组细胞增殖率;Western blotting检测各组Hel...     

全反式维甲酸通过内质网应激诱导N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶V受阻的人肝癌SMMC-7721细胞凋亡

目的初步探讨全反式维甲酸（all-trans-retinoic acid,ATRA）诱导N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶V（N—acetylglucosaminyltransferase V,GnT—V）表达受阻的人肝癌SMMC-7721细胞（AsGnT—V／SMMC-7721）发生凋亡与细胞中内质网应激的关系。方法利用RT-PCR检测ATRA处理前后AsGnT-V／SMMC-7721细胞中内质网应激关键分子GRP78（glucose regulated protein 78）、XBP1（X box binding protein 1）等的变化。并用Western blot检测ATRA处理前后AsGnT—V／SMMC-7721细胞中内质网应激相关凋亡途径中的重要分子CHOP（C／EBP homologus protein）、caspase-9、caspase-12以及caspase-3的变化。结果GRP78和XBP1的变化表明经ATRA处理后AsGnT-V／SMMC-7721细胞的内质网应激加剧了,而与内质网应激相关的凋亡分子CHOP、caspase-9、caspase-12以及caspase-3都发生了激活。结论ATRA诱导AsGnT—V／SMMC-7721细胞发生的凋亡与内质网应激有关。     

高糖经内质网应激途径诱导胰岛内皮细胞凋亡

目的:探讨高糖诱导胰岛微血管内皮细胞株MS-1凋亡及其可能机制?方法:体外培养MS-1细胞,用含有不同浓度葡萄糖(5.6?25.0和33.6 mmol/L)的培养液分组培养12?24 h?流式细胞术分析各组细胞凋亡率变化;四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组细胞增殖率变化;RT-PCR分析GRP78?CHOP?caspase-3?caspase-12 mRNA表达变化情况;Western blot分析GRP78?CHOP蛋白表达变化情况?结果:与5.6 mmol/L组相比,培养12 h及24 h后,25.0和33.6 mmol/L组MS-1细胞凋亡率显著增加(P < 0.05);而细胞增殖率显著下降(P < 0.05),且呈浓度和时间依赖性?进一步研究表明,在高糖刺激12 h及24 h后,caspase-3?caspase-12 mRNA表达显著上调(P < 0.05),CHOP mRNA和蛋白表达水平均显著上调(P < 0.05);而GRP78 mRNA和蛋白表达水平在刺激12 h后显著上调,24 h后却显著下降(P < 0.05)?结论:高糖可以促进胰岛内皮细胞凋亡增加,并呈浓度和时间依赖性升高,其机制可能与启动胰岛内皮细胞内质网应激有关?     

姜黄素对内质网应激诱导小鼠肝损伤的保护作用

目的 探讨姜黄素对内质网应激(ERS)诱导小鼠急性肝损伤的保护作用.方法 建立衣霉素诱导ERS的肝损伤模型,测定肝损伤小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平、肝匀浆中还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量及肝指数.实时荧光定量PCR法检测小鼠肝组织中葡萄糖调节蛋白78(GRP78/Bip) mRNA表达及半定量免疫组化法检测肝组织GRP78/Bip蛋白水平,并行肝组织病理学检查.结果 姜黄素能降低衣霉素诱导ERS肝损伤小鼠血清中ALT、AST水平和肝组织匀浆中MDA含量;提高肝组织匀浆中SOD、GSH活性;同时姜黄素能明显抑制肝组织中GRP78/Bip mRNA和蛋白的表达.HE染色结果显示姜黄素能明显改善模型组小鼠肝脏组织病变范围与程度,使炎细胞浸润减少.结论 姜黄素可能通过抗氧化作用对ERS诱导的肝损伤小鼠发挥保护作用.     

氧化苏木素诱导肺癌 A549细胞凋亡及对内质网应激通路的影响

目的：探讨氧化苏木素对人肺癌A549细胞的凋亡作用及其对内质网应激通路的影响。方法采用噻唑蓝（MTT）细胞毒实验检测氧化苏木素对肺癌A549细胞的毒性作用;流式细胞仪检测细胞凋亡的发生;Western blot检测葡萄糖调节蛋白78（GRP78）和细胞质细胞色素C（cyto‐c）表达的变化。结果氧化苏木素对人肺癌A549细胞的IC50值为（5．36±0．62）μmol／L。0、5、10、20μmol／L的氧化苏木素作用肺癌A549细胞48 h后,细胞凋亡率分别为（1．15±0．32）％、（19．61±4．52）％、（30．18±6．35）％和（39．48±7．44）％,各组间差异有统计学意义（P＜0．05）。与对照组比较,5、10和20μmol／L 氧化苏木素作用肺癌A549细胞48 h后,GRP78出现显著的升高,细胞质中的cyto‐c也显著增加。结论氧化苏木素通过内质网应激途径诱导了人肺癌A549细胞凋亡。     

Dexamethasone protects airway epithelial cell line NCI-H292 against lipopolysaccharide induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis

Background  Endoplasmic reticulum (ER) stress and ER stress-mediated apoptosis were reported to be involved in the pathogenesis of several diseases. In a recent study, it was reported that the ER stress pathway was activated in the lungs of lipopolysaccharide (LPS)-treated mice. It was also found that the C/EBP homologous protein (CHOP), an apoptosis-related molecule, played a key role in LPS-induced lung damage. The aim of this study was to verify whether LPS could activate the ER stress response in airway epithelial cells and which molecule was involved in the pathway. This study was also aimed at finding new reagents to protect the airway epithelial cells during LPS injury.

Methods  ER stress markers were observed in LPS-incubated NCI-H292 cells. SiRNA-MUC5AC was transfected into NCI-H292 cells. The effects of dexamethasone and erythromycin were observed in LPS-induced NCI-H292 cells.

Results  LPS incubation increased the expression of ER stress markers at the protein and mRNA levels. The knockout of MUC5AC in cells attenuated the increase in ER stress markers after incubation with LPS. Dexamethasone and erythromycin decreased caspase-3 activity in LPS-induced NCI-H292 cells.

Conclusions  LPS may activate ER stress through the overexpression of MUC5AC. Dexamethasone may protect human airway epithelial cells against ER stress-related apoptosis by attenuating the overload of MUC5AC.

     

二氧化硅纳米颗粒致HUVEC内质网应激的机制

目的探讨二氧化硅纳米颗粒(SiNP)致人脐静脉内皮细胞(HUVEC)内质网应激(ERS)的分子机制。 方法用25、50、100 mg/L SiNP作用于HUVEC,蛋白质免疫印迹、免疫荧光技术检测未折叠蛋白反应(UPR)及其关键蛋白表达。 结果随SiNP作用剂量的增加,HUVEC的UPR及其下游蛋白表达显著上调(P＜0.01)。 结论SiNP可致HUVEC持续ERS,并促进下游关键蛋白表达。