内质网应激对胰岛β细胞凋亡的损伤效应

胰岛β细胞具有高度发达的内质网,是对内质网应激最敏感的细胞之一.内质网应激是胰岛β细胞在受到应激条件下,细胞的适应性反应.内外环境中的多种因素：氧化损伤、脂毒性、细胞因子作用等均可打破内质网的稳态,导致蛋白质折叠障碍或错误折叠,进而触发内质网应激.严重而持久的应激将导致β细胞的凋亡,参与多种代谢性疾病乃至多种疾病的发生.综述多种因素诱导的内质网应激对胰岛β细胞的损伤效应.     

内质网应激与细胞凋亡

内质网（ER）是细胞内重要的细胞器,参与多种细胞进程,这些进程对于维持细胞存活和发挥细胞的正常生理功能具有重要的作用。然而在多种生理病理条件下,内质网稳态会发生变化而失衡,从而诱发内质网应激（ERS）,此时机体通过激活未折叠蛋白反应（UPR）来恢复内质网的正常功能。当持续的ERS状态无法恢复时,ERS就会触发细胞凋亡程序,通过不同的凋亡途径引起细胞凋亡。     

过度内质网应激在慢性环孢素A肾毒性细胞凋亡中的作用机制*

 目的：探讨过度内质网应激在慢性环孢素A(CsA)肾毒性细胞凋亡中的作用机制。方法：将Sprague-Dawley大鼠分为正常对照组和慢性CsA肾毒性组,分别给予皮下注射橄榄油(1 mg·kg-1·d-1)和CsA (15 mg·kg-1·d-1)1周或4周后处死大鼠。三色染色和TUNEL染色观察肾小管间质纤维化和细胞凋亡;免疫组织化学染色和免疫印迹检测免疫球蛋白结合蛋白(BiP)、 磷酸化的真核细胞翻译起始因子2α(eIF2α)、 生长阻滞及DNA损伤诱导蛋白153(GADD153)、caspase-12和caspase-3蛋白表达。结果：CsA注射1周观察不到肾小管间质纤维化和TUNEL阳性细胞,而给予CsA注射4周大鼠表现为明显的肾小管间质纤维化［(38.9±3.3)% vs (0.0±0.0)%, P<0.01］和大量TUNEL阳性细胞 ［(89±9)% vs (7±2)%, P<0.01］。与对照组比较,CsA组BiP和caspase-12蛋白的表达于1周达到高峰,4周后降至正常水平;反之,eIF2α和caspase-3蛋白表达呈时间依赖性增加。结论：在慢性CsA肾毒性中,过度的内质网应激耗尽分子伴侣,激活凋亡途径,从而导致肾小管上皮细胞凋亡和肾小管间质损伤。     

钙联蛋白调控内质网应激诱导的细胞凋亡

内质网应激(ERS)可诱导多种细胞凋亡,与疾病发生发展密切相关.钙联蛋白(CNX)是内质网中重要的类凝集素分子伴侣,通过参与未折叠蛋白反应募集凋亡相关因子、激活IRE1-JNK激酶等途径,调控ERS诱导的凋亡.本文就其研究现状进行阐述.     

内质网应激介导糖原合成酶激酶-3β促进肝细胞凋亡

目的 探讨细胞内信号分子GSK3β在内质网应激(ERS)诱导肝细胞凋亡中的作用.方法 以小鼠肝癌细胞株Hepa 1细胞为研究对象,化学药物衣霉素(20 μg/ml)为ERS诱导剂,建立肝细胞凋亡模型.化学药物SB216763特异性抑制GSK3β活性,在衣霉素诱导细胞凋亡前1h给予干预处理.乙酰氧基甲酯(AM)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)对活细胞/凋亡细胞进行检测;再利用培养细胞上清乳酸脱氢酶(LDH)的检测评价细胞死亡情况;Western blot检测p-GSK3β蛋白、ERS相关凋亡蛋白GRP78、CHOP、caspase-12以及caspase-3、cleaved caspase-3蛋白的表达.结果 研究表明,衣霉素诱导的ERS促进GSK3β活性升高;抑制GSK3β活性缓解了衣霉素诱导的ERS:GRP78、CHOP和caspase-12的表达被抑制;与此同时抑制GSK3β活性显著减轻了ERS诱导的Hepa 1细胞凋亡.与ERS诱导Hepa 1凋亡模型组相比,SB216763干预组PI染色的凋亡细胞显著减少,培养细胞上清中的LDH显著下降;此外,Western blot结果显示GSK3β活性抑制减少了cleaved caspase-3活性蛋白的表达.结论 GSK3β是ERS诱导细胞凋亡通路中的一种重要信号分子,抑制GSK3β活性通过减轻ERS而改善肝细胞凋亡.     

内质网应激激活STING信号通路并降低胰岛β细胞活力

目的：鉴定胰岛β细胞中干扰素基因刺激因子（STING）信号通路相关基因的表达及其与内质网应激的相互作用,研究2个通路间的相互作用对胰岛β细胞活力的影响。方法：通过生物信息学分析来源于人的胰岛单细胞RNA测序数据集,得到STING信号通路相关基因在胰岛β细胞中的表达变化;用免疫荧光法检测并比较野生型小鼠和db/db糖尿病小鼠胰岛β细胞中STING蛋白的表达差异;用STING特异性激动剂5,6-二甲基呫吨酮-4-乙酸（DMXAA）处理3种常用的小鼠胰岛β细胞系（NIT-1、Min6及beta-TC-6）,并通过RT-qPCR和Western blot分别检测其STING信号通路相关蛋白的mRNA和蛋白表达水平变化;用毒胡萝卜素（TG）诱导上述β细胞系内质网应激,通过Western blot检测STING信号通路相关蛋白的表达及磷酸化水平,并通过CCK-8法检测胰岛β细胞活力。结果：人胰岛β细胞中存在STING信号通路主要基因mRNA的表达,但在健康人群和糖尿病患者的表达水平无显著差异。免疫荧光结果表明,野生型小鼠和db/db小鼠胰岛β细胞的STING蛋白均在细胞核周边富集,且在db/db小...     

内质网应激与糖尿病

未折叠或错误折叠蛋白质在内质网腔蓄积及细胞内稳态的破坏将导致内质网应激。适宜的应激有利于细胞内环境的恢复 ,然而严重而持久的内质网应激反应将导致内质网功能受损 ,诱导细胞凋亡。β细胞具有高度发达的内质网 ,是对内质网应激最敏感的细胞之一 ,内质网应激介导的 β细胞凋亡参与了糖尿病的发生。     

齐墩果酸对抗小鼠胰岛细胞糖脂毒性和凋亡促进胰岛素分泌

目的 观察齐墩果酸对高糖脂毒环境下胰岛细胞分泌功能与细胞凋亡的影响.方法 小鼠原代胰岛细胞培养,不同浓度齐敦果酸干预后放免法检测胰岛素含量,MTT法检测胰岛细胞活力,流式细胞技术检测胰岛细胞凋亡情况.结果 高葡萄糖和棕榈酸联合培养能抑制胰岛细胞活力,显著抑制胰岛素分泌,齐墩果酸能对抗该作用.结论 齐敦果酸在一定程度上能对抗糖脂毒性,促进胰岛细胞分泌胰岛素,抑制胰岛细胞凋亡.     

果糖二磷酸钠对2型糖尿病大鼠胰岛内质网应激时CHOP和JNK表达及胰岛细胞凋亡的影响

目的: 探讨果糖二磷酸钠(FDP)是否通过减轻内质网应激蛋白CHOP和c-Jun氨基端激酶(JNK)的表达,减少2型糖尿病大鼠胰岛细胞凋亡的发生。方法: 采用高脂饲养+小剂量链脲佐菌素制备2型糖尿病大鼠模型,成模后随机分为FDP低剂量组(FDP₁组)、FDP高剂量组(FDP₂组)和模型组(MOD组),另设正常组(NOR组),治疗组予相应药物干预8周。比较各组大鼠空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素水平(Fins)和胰岛素敏感指数(ISI)以观察药物对大鼠糖代谢的影响。采用TUNEL方法测定胰岛细胞的凋亡情况,免疫组化检测胰岛CHOP和JNK应激蛋白的表达水平。结果: 与NOR组比较,MOD组大鼠FBG、FINS 明显升高, ISI显著降低(P<0.01);与MOD组比较,FDP干预后,FDP₂组大鼠FBG、FINS水平显著降低,ISI显著升高(P<0.01);FDP₁组大鼠FBG、FINS显著降低(P<0.01)。与FDP₁组比较,FDP₂组大鼠FBG与FINS均显著降低(P<0.01),ISI显著升高(P<0.01)。比较各组凋亡变化结果,MOD组较NOR组显著升高(P<0.05),FDP干预组较MOD组均明显下降(P<0.01),而且与FDP₁组比较,FDP₂组大鼠凋亡率降低(P<0.01)。比较各组大鼠胰岛应激标志物JNK、CHOP的表达水平,MOD组较NOR组明显升高(P<0.01),FDP组较MOD组均明显下降(P<0.01),与FDP₁组相比,FDP₂组CHOP、JNK的表达明显降低,差异显著(P<0.05)。结论: FDP能减轻2型糖尿病大鼠胰岛细胞凋亡的发生,保护胰岛细胞功能,其机制可能与抑制胰岛内质网应激水平,降低CHOP、JNK的表达有关,并且FDP的保护作用具有剂量依赖性。     

PERK通路参与了缺氧心肌细胞的内质网应激及凋亡

目的:观察缺氧对原代培养的Wistar乳鼠心肌细胞的损伤,探讨内质网应激在缺氧心肌损伤发生发展过程中起的作用及PERK通路是否参与其信号转导过程。方法:将原代培养的乳鼠心肌细胞随机分为正常对照组和缺氧1h、4h、8h、12h、24h组,通过测定细胞ATP含量反映细胞活力;高内涵分析细胞成像系统检测多参数凋亡;采用免疫细胞化学和蛋白印迹方法检测以内质网为靶点的分子伴侣(GRP78和钙网蛋白)的表达,PERK通路(PERK和eIF2α)的磷酸化水平,以及其下游分子(ATF4和CHOP)在缺氧不同时点蛋白的表达变化特征。采用PERK通路激活型药物salubrinal处理原代培养的Wistar乳鼠心肌细胞,观察药物是否对缺氧损伤的心肌细胞有保护作用。结果:缺氧引起心肌细胞凋亡,缺氧早期(约1h)钙网蛋白和GPR78的表达上调;缺氧中期(4h)p-PERK、p-eIF2α和ATF4的表达上调;缺氧后期(12h)CHOP的表达上调。Salubrinal对缺氧心肌有保护作用。结论:在培养的心肌细胞中,缺氧可激发内质网应激。在缺氧早期激活PERK通路保护机体对抗缺氧损伤,后期激活细胞凋亡通路。     

内质网应激与prion疾病

1 引言 内质网(endoplasmic reticulum, ER)是真核细胞中钙离子贮存库,也是调节蛋白质合成及合成后加工、折叠和聚集的场所,是一种重要的细胞器.近年来,在生物医学研究领域中出现了一个新概念-"内质网应激"(ER stress),即:在饥饿、影响钙离子平衡的药物、影响蛋白质翻译后修饰、结构异常蛋白堆积以及一些有害因素等的诱发下,导致细胞内质网内稳态失衡、生理功能发生紊乱的一种亚细胞器的病理过程[1].     

动脉粥样硬化中炎性反应与内质网应激的相互作用简

 炎性反应和内质网应激均是动脉粥样硬化发生和发展过程中的重要事件。炎性反应可通过多条途径诱发内质网应激,而内质网应激在疾病的不同阶段可抑制或者促进炎性反应。     

软骨细胞凋亡与内质网应激

背景：软骨细胞的凋亡最终会导致骨关节炎的发生。目前发现的软骨细胞凋亡机制有很多,但内质网应激引起其凋亡的机制尚处于初始阶段。目的：综述分析内质网应激如何引起软骨细胞凋亡,并探寻骨关节炎治疗的新方法。方法：第一作者通过计算机检索,检索了PubMed、CNKI、万方数据库2000年1月至2015年1月的相关文献。使用PubMed检索时,输入检索词“endoplasmic reticulum stress,chondrocyte,apoptosis”之间以“AND”形式连接,使用CNKI、万方数据库检索时,输入主题词“内质网应激,软骨细胞,凋亡”之间以“并且/与”连接,选择模糊查询进行检索。选择文章内容涉及骨关节炎的文献,较多采用近期发表在权威杂志上的相关文献。结果与结论：初检得到中英文文献共计62篇,其中57篇符合纳入标准,对其进行综述。PERK、IRE1和ATF6三条信号通路对软骨细胞同样有重要作用。内质网应激介导的细胞凋亡机制有未折叠蛋白质反应和Ca²⁺起始信号2种,但具体机制及凋亡途径间的交叉作用还未明了。若从上述信号通路中探索软骨细胞凋亡效应的抑制分子,并将其作为治疗骨关节炎的靶点,可能会为治疗骨关节炎提供新的方法。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

动脉粥样硬化中巨噬细胞凋亡与内质网应激机制

巨噬细胞是机体免疫系统的重要细胞成份,具有多种生理功能,在动脉粥样硬化等血管疾病的发生和发展中具有重要作用.巨噬细胞凋亡是造成动脉粥样硬化斑块不稳定的重要因素,在晚期动脉粥样硬化中,内质网应激与巨噬细胞凋亡密切相关.目前已知的巨噬细胞凋亡途径包括外源性的死亡受体途径、内源性的线粒体途径及内质网应激凋亡途径,其中内质网应...     

内质网应激在创伤致大鼠心肌细胞凋亡中的作用

目的:探讨内质网应激(ERS)在创伤致大鼠心肌细胞凋亡中的作用。方法:应用Noble-Collip创伤仪构建机械创伤SD大鼠模型,并将大鼠随机分为伪创伤组(n=6),创伤组(创伤后0 h、3 h、6 h、12 h和24 h各时点n=6)和创伤+ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)组(n=6)。用试剂盒检测大鼠心肌组织凋亡蛋白caspase-3活性;用Western blot检测大鼠心肌组织caspase-3的活化水平,ERS标志分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、转录激活因子6(ATF6)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)和需肌醇酶1α(IRE1α)的表达或磷酸化水平,以及ERS相关凋亡分子C/EBP同源蛋白(CHOP)和caspase-12的表达或活化水平。结果:与伪创伤组相比,创伤组大鼠心肌组织caspase-3活性增强,cleaved caspase-3、GRP78、ATF6、磷酸化PERK、磷酸化IRE1α、CHOP和cleaved caspase-12蛋白水平均显著升高(P<0. 05或P<0. 01);而给予创伤大鼠4-PBA处理后,caspase-3活性...     

氧化损伤对MIN6细胞内质网应激凋亡通路相关分子表达的影响

目的:通过第三丁基过氧化氢(t-BHP)诱导小鼠胰岛β细胞凋亡,研究氧化损伤对内质网应激JNK凋亡通路相关分子表达的影响。方法:将不同浓度t-BHP(0~400μmol/L)分别加入胰岛β细胞株M IN6细胞中,于不同时间(0~8 h)收集细胞悬液进行相关检测。CCK-8法检测细胞增殖活力;An-nexin-V-PI流式细胞技术(FCM)检测细胞凋亡率及坏死率;Caspase-3检测试剂盒测定caspase-3活性;W estern b lot检测内质网应激相关分子IRE1,αJNK,P-JNK,Caspase-3蛋白的表达。结果:随t-BHP浓度的增高,①M IN6细胞的存活率降低;②t-BHP以浓度≥25μmol/L作用≥1 h时,Caspase-3活性有明显变化(P<0.05);③随t-BHP浓度增大、作用时间延长,内质网应激跨膜蛋白IRE1α表达逐渐减少,P-JNK、活性caspase-3表达明显增多。结论:①t-BHP引发细胞凋亡坏死呈一定的时效和量效关系;②持续t-BHP氧化损伤可诱导M IN6细胞发生内质网应激并发生凋亡;③内质网应激凋亡通路相关分子表达在细胞凋亡过程中有浓度和时间依赖性。     

内质网应激在肺肿瘤中的作用

内质网是细胞的蛋白质加工厂,主要负责蛋白质的合成、折叠和装配。各种生理和病理条件（如缺氧、氧化还原状态的变化）可能会干扰内质网的功能,并导致未折叠蛋白在内质网中积累,导致内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）。ERS是细胞抵抗外来不良刺激的一种重要保护机制,也是决定细胞命运的关键。适度的ERS能够促进肺肿瘤细胞生存和转移,过度的ERS则促进肺肿瘤细胞凋亡。多种抗肿瘤药物都可通过加重ERS而促进肺肿瘤细胞凋亡。     

线粒体、内质网与细胞凋亡

细胞凋亡是近年来研究的热点,对其发生机制的研究对于肿瘤等多种疾病的治疗和免疫调节都具有重要价值。线粒体与内质网是细胞凋亡信号传导途径中起重要作用的细胞器。本文综述了凋亡过程中有关线粒体及内质网途径信号传导、调控机制的研究进展。     

4-苯基丁酸抗内质网应激诱导胰岛β细胞凋亡

目的 探讨4-苯基丁酸（4-PBA）对2型糖尿病（T2DM）大鼠胰岛β细胞内质网应激（ERS）诱导的细胞凋亡的保护作用。方法 高脂饮食喂养加小剂量链脲佐菌素（STZ）腹腔注射建立SD大鼠T2DM模型,造模成功后取其中10只给予4-PBA灌胃20d。放射免疫法检测各组大鼠游离脂肪酸（FFA）、血糖及胰岛素的变化。醛品红染色观察胰岛形态改变,RT-PCR检测内质网相关蛋白（Caspase-3、GRP78、CHOP）的mRNA表达变化。结果 高脂对照组（EM> n/EM>＝10）和T2DM组（ EM>n/EM>＝8）大鼠血清FFA比正常对照组（EM>n/EM>＝10）显著增加,4-PBA治疗后显著下降（ EM>n/EM>＝8）。4-PBA治疗升高了T2DM造成的     

辛二酰苯胺异羟肟酸通过内质网应激凋亡通路诱导HepG2细胞凋亡

目的:探讨辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)对人肝癌细胞株HepG2增殖与凋亡的影响及其可能的机制。方法:分别给予不同浓度的SAHA处理HepG2细胞48 h,采用实时无标记细胞分析法检测细胞增殖情况;Western blot法检测组蛋白H3K9和H3K27的乙酰化水平,以及葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)和p-PERK蛋白水平的变化;流式细胞术检测细胞凋亡。结果:与对照组相比,0.1和1μmol/L SAHA处理48 h对HepG2细胞增殖无明显抑制作用,6和12μmol/L SAHA组HepG2细胞增殖率明显下降(P0.05);Western blot检测发现,与对照组比较,不同浓度的SAHA处理细胞48 h后,ac H3K9和ac H3K27表达水平明显升高,GRP78蛋白表达显著上调,PERK蛋白表达显著下调,而p-PERK的蛋白水平显著增加(P0.05);流式细胞术检测发现,随着SAHA浓度的增高,HepG2细胞的凋亡逐渐增加。结论:SAHA可上调HepG2细胞中组蛋白H3K9和H3K27的乙酰化修饰水平,并通过激活内质网应激相关凋亡通路来诱导HepG2细胞发生凋亡。