消癌解毒方通过内质网应激诱导肝癌HepG2细胞凋亡的研究

[目的]探讨内质网应激在消癌解毒方在人肝癌HepG2细胞凋亡中的作用。[方法]CCK-8法检测不同浓度的消癌解毒方处理HepG2细胞12、24、48 h后细胞的增殖情况;采用流式细胞术检测细胞消癌解毒方处理HepG2细胞24 h凋亡情况;应用qRT-PCR检测内质网应激上游分子标记GRP78、PERK、ATF-6、IRE-1的mRNA水平;采用Western blot方法分析消癌解毒方对PERK、ATF4、CHOP和TRB3蛋白的表达情况;并用CCK-8法检测内质网抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)对HepG2细胞凋亡率的影响。[结果]消癌解毒方抑制HepG2细胞的增殖,并且这种效应呈现时间和浓度依赖;ATF-6和IRE-1 mRNA水平无明显变化,GRP78和PERK mRNA水平较阴性对照组均显著增加;消癌解毒方可上调内质网应激通路的标志蛋白质PERK、ATF4、CHOP水平,增加下游TRB3蛋白的表达。4-PBA与消癌解毒方联合作用组的细胞凋亡率显著减少。[结论]消癌解毒方通过内质网应激诱导人肝癌HepG2细胞的凋亡,其可能是通过PERK通路上调内质网应激相关凋亡蛋白CHOP的表达。     

内源性sestrin2参与抑制心肌梗死后内质网应激所诱导细胞凋亡

目的 探讨sestrin2在心梗（MI）后内质网应激中的变化及作用。 方法 结扎大鼠前降支制作MI模型建立MI组,仅开胸建立Sham组;应用衣霉素刺激新生大鼠心肌细胞建立细胞内质网应激模型（衣霉素组）应用磷酸盐缓冲溶液（PBS）为对照组。原位切口末端标记法（TUNEL）评估组织水平细胞凋亡,流式细胞仪检测细胞凋亡率。蛋白免疫印迹法检测葡萄糖调节蛋白（GRP）78、CCAAT-增强子结合蛋白（CHOP）、sestrin2表达水平。 结果 与Sham组相比,MI大鼠心脏组织中内质网应激激活,GRP 78及CHOP表达水平增加（均P < 0.01）,心肌细胞凋亡增加（P < 0.01）,伴随内源性sestrin2蛋白表达水平上调（P < 0.01）。与对照组相比,衣霉素刺激新生大鼠心肌细胞激活内质网应激,GRP 78及CHOP蛋白表达水平增加（P < 0.01,P < 0.05）,心肌细胞凋亡表型增加（P < 0.01）。在此基础上,转染sestrin2-siRNA抑制心肌细胞sestrin2表达后,CHOP蛋白表达上调（P < 0.05）,心肌细胞凋亡增加（P < 0.05）。 结论 内源性sestrin2参与抑制心肌缺血后内质网应激诱导心肌细胞凋亡。     

内质网应激信号在姜黄素诱导Jurkat细胞凋亡中的作用

目的 观察姜黄素对Jurkat细胞的作用,研究内质网应激信号在姜黄素诱导Jurkat细胞凋亡中的作用.方法 在体外培养体系中,通过甲基噻唑蓝(MTT)比色法分析姜黄素对Jurkat细胞存活和增殖的作用,流式细胞学分析姜黄素对Jurkat细胞凋亡的作用,Western印迹检测Jurkat细胞凋亡蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶...     

Ac-SDKP通过抑制内质网应激对肺纤维化细胞凋亡的影响

目的探讨体内、外肺间质纤维化模型中Ac-SDKP延缓肺纤维化发展的可能机制。 方法体内实验：将24只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组（8只）、肺纤维化模型组（8只）、肺纤维化+Ac-SDKP治疗组（8只）。采用气管内注入博来霉素（5 mg/kg）法建立小鼠肺纤维化模型,对照组为气管内注入等体积0.9%氯化钠溶液。造模后肺纤维化+Ac-SDKP治疗组小鼠腹腔内埋入Ac-SDKP微量注射泵（Ac-SDKP 800μg·kg^-1·d^-1,冰乙酸0.1 mol/L,卡托普利100 mg·kg^-1·d^-1）,持续干预21 d。对照组及肺纤维化模型组小鼠均于造模完成后第21天处死,肺纤维化+Ac-SDKP治疗组小鼠于干预21 d后处死,取肺组织观察其病理学变化;按试剂盒说明测定羟脯氨酸含量测定;TUNEL法测定肺泡上皮细胞凋亡率;Western-blot、免疫组化法检测GRP78、CHOP蛋白及mRNA的表达水平。体外实验：培养A549细胞,经TGF-β干预24 h后收集细胞,RT-PCR检测GRP78、CHOP mRNA的表达水平。正态分布计量资料多组间比较采用方差分析,两两比较采用SNK-q检验;非正态分布计量资料多组间比较采用kruskal-WallisH检验。 结果（1）一般观察：对照组小鼠双肺表面及切面光滑,未见结节形成;肺纤维化模型组肺组织表面及切面可见散在小结节;肺纤维化+Ac-SDKP治疗组肺组织表面也可见小结节,但较肺纤维化模型组稀少。（2）HE及Masson染色：肺纤维化模型组出现明显的纤维化改变,肺纤维化+Ac-SDKP治疗组肺纤维化程度有所减轻。（3）羟脯氨酸含量：3组间羟脯氨酸含量差异有统计学意义（H=20.490,P<0.01）,其中肺纤维化模型组、肺纤维化+Ac-SDKP治疗组明显高于对照组（q=0.517、0.167,P<0.05）,肺纤维化+Ac-SDKP治疗组明显低于肺纤维化模型组（q=0.351,P<0.05）。（4）肺泡上皮细胞凋亡指数：3组间差异有统计学意义（F=57.720,P<0.01）,其中肺纤维化模型组、肺纤维化+Ac-SDKP组明显高于对照组（q=8.471、3.639,均P<0.01）,肺纤维化+Ac-SDKP组明显低于肺纤维化模型组（q=4.832,P<0.01）。（5）CHOP、GRP78蛋白水平表达：肺纤维化模型组、肺纤维化+Ac-SDKP治疗组较对照组明显下降（q=22.630、8.921,138.812、41.233;P<0.01）,肺纤维化+Ac-SDKP治疗组较肺纤维化组明显升高（q=13.711、97.583,P<0.01）。（6）GRP78、CHOP mRNA表达量：TGF-β干预组较对照组明显升高（q=8.791、7.782,P<0.05）;TGF-β+Ac-SDKP干预组较单纯Ac-SDKP干预组明显升高（q=4.399、5.561,P<0.05)。 结论Ac-SDKP可能通过抑制内质网应激减缓肺泡上皮细胞凋亡,从而发挥其抗肺间质纤维化的作用。     

参麦注射液对大鼠神经元内质网应激诱导凋亡的影响

目的 探讨参麦注射液对大鼠皮层神经元内质网应激诱导凋亡的保护作用.方法 体外培养SD乳鼠皮层神经元细胞,免疫组织化学、免疫荧光染色鉴定神经元纯度,流式细胞术AnnexinV、PI双标检测凋亡率及活性caspase-3、-9表达,Western印迹免疫分析GRP78、细胞色素C蛋白、Bcl-2蛋白表达,Fura-2/AM法荧光分光光度计检测细胞内钙浓度([Ca~(2+)]i).结果 SD乳鼠皮层神经元可纯化体外培养,2 μmol/L毒胡萝卜素作用神经元24、48 h细胞凋亡率分别是17.88%、21.38%,参麦治疗组分别是7.42%、8.16%,两组差异显著(P<0.05).胡萝卜素诱导神经元糖调节蛋白GRP78表达上调,活化caspase-3、-9,使细胞色素C蛋白表达增加,Bcl-2表达减少.参麦注射液促进细胞Bcl-2表达,抑制细胞色素C释放,减少活性caspase-3、-9含量,降低[Ca~(2+)]i浓度.结论 参麦注射液能抑制体外培养神经元内质网应激所致的凋亡可能与其降低[Ca~(2+)]i浓度有关.     

N-乙酰半胱氨酸对毒胡萝卜素诱导的HepG2细胞内质网氧化应激凋亡的影响

目的 了解N-乙酰半胱氨酸(NAC)对内质网氧化应激介导的肝细胞凋亡的阻抑作用.探讨其治疗肝细胞损伤的作用机制.方法 用毒胡萝卜素(TC)诱导HepG2细胞,建立内质网应激凋亡模型,用NAC进行干预.噻唑蓝(MTT)、流式细胞仪、DNA梯形电泳检测凋亡率及活性氧(ROS),Western印迹检测葡萄糖调节蛋白(GRP)78、Caspase-12酶原及ADP聚合酶(PARP)表达.多样本间均数采用方差分析.结果 用2μmol/L TG诱导HepG2细胞0、24、36和48 h,随诱导时间延长,细胞活力逐渐下降;GRP 78、Caspase-12酶原及PARP表达增高;凋亡率逐渐增加.分别是0.7%±0.5%、27.6%±6.3%、29.7%±3.03%和47.9%±3.5%(P<0.05);ROS产生逐渐增加,分别是14.0%±0.5%、36.1%±300%、38.2%±6.0%和48.3%±12.4%(P<0.05);诱导36、48 h后细胞出现典型DNA梯形条带.10 mmol/L、20 mmol/L NAC分别与2/μmol/L TG共同温育HepG2细胞后发现,NAC可明显提高细胞活力;抑制GRP 78、Caspase-12酶原及PARP表达,细胞凋亡率分别降至14.0%±1.3%和11.0%±0.3%;细胞内ROS的产生减至34.7%±0.8%与31.5%±2.9%.结论 TG作为一种内质网特异的钙离子ATP酶抑制剂,能触发HepG2细胞内质网氧化应激凋亡;而NAC作为巯基合成的前体.直接抑制氧自由基反应,阻断内质网氧化应激介导的细胞凋亡,减轻肝细胞损伤,达到临床治疗肝功能衰竭的作用.     

脂联素通过减轻内质网应激介导的凋亡抑制心肌细胞钙化

目的通过培养SD大鼠乳鼠心室肌细胞并建立细胞钙化模型,观察脂联素对心肌细胞钙化的影响及其机制。方法采用Ⅱ型胶原酶消化法原代培养SD大鼠乳鼠心室肌细胞,α肌动蛋白免疫荧光法进行鉴定。选用培养72 h的单层心肌细胞,实验分为3组:对照组、钙化组、脂联素+钙化组。β-甘油磷酸钠和丙酮酸钠联合诱导制备心肌细胞钙化模型,茜素红和Von Kossa染色法对钙化心肌细胞进行鉴定,通过细胞钙含量、碱性磷酸酶活性和骨钙素的测定判断钙化程度。通过乳酸脱氢酶活性测定和流式细胞术检测心肌细胞凋亡。用定量实时聚合酶链反应测定骨保护素及内质网应激指标葡萄糖调节蛋白78、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12的表达。结果与对照组相比,单纯心肌细胞钙化后,钙含量、碱性磷酸酶活性和骨钙素分泌量显著增加(P<0.01),骨保护素及内质网应激指标葡萄糖调节蛋白78和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12在mRNA水平表达明显增高,乳酸脱氢酶活性和细胞凋亡率显著增加(P<0.01)。用脂联素进行干预后,可较大程度地逆转上述指标变化,与心肌细胞钙化组相比均具有显著差异(P<0.05),并且呈现一定的浓度依赖性。结论钙化心肌细胞可以诱导心肌细胞内质网应激介导的凋亡;脂联素可促进血管保护因子骨保护素的表达,并通过减轻内质网应激来减轻心肌细胞钙化及凋亡,对心肌细胞有保护作用。     

脂联素依赖p38-MAPK途径抑制衣霉素诱导的内质网应激致心肌细胞凋亡

目的通过原代培养SD大鼠的乳鼠心肌细胞建立衣霉素心肌细胞内质网应激损伤模型,观察脂联素对心肌细胞内质网应激致细胞凋亡的作用及其机制。方法采用酶消化法原代培养乳鼠心肌细胞,倒置相差显微镜下观察细胞生长,通过α-肌动蛋白免疫荧光法对培养的心肌细胞进行鉴定。选用原代培养3～4天的心肌细胞,随机分为五组:对照组、1 mg/L衣霉素组、1 mg/L衣霉素+100 mg/L脂联素组、1 mg/L衣霉素+3μmol/LSB203580组及1 mg/L衣霉素+3μmol/L SB203580+100 mg/L脂联素组。实验终止后,在倒置相差显微镜下观察心肌细胞形态变化,通过流式细胞术检测心肌细胞凋亡,用qRT-PCR及免疫荧光法检测内质网应激指标GRP78和CHOP的mRNA及蛋白表达。结果与对照组相比,给予衣霉素后,细胞凋亡率显著增加,GRP78和CHOP的mR-NA及蛋白表达增加。脂联素预处理后给予衣霉素,可较大程度地逆转上述指标变化,细胞凋亡率显著下降,GRP78和CHOP的mRNA及蛋白表达减少;而加用p38-MAPK抑制剂SB203580后脂联素的保护作用明显减弱,凋亡率显著增加,GRP78和CHOP的mRNA及蛋白表达增高,但较单纯衣霉素处理组凋亡率低,GRP78和CHOP的mRNA及蛋白表达也减少。结论衣霉素可使GRP78和CHOP表达增强,启动内质网应激,导致心肌细胞凋亡,脂联素可以通过减轻内质网应激逆转衣霉素所致的心肌细胞凋亡作用,对心肌细胞有保护作用,且这种保护作用部分是通过p38-MAPK途径实现的。     

内质网应激在酒精性肝病细胞凋亡中的作用

内质网应激是内质网生理功能发生紊乱的一种亚细胞器的病理状态,既是机体的一种自我保护机制,也是促进细胞凋亡的一条重要途径,在酒精性肝病中,可通过高同型半胱氨酸血症等的作用诱导内质网应激,并可导致肝细胞凋亡.本文就内质网应激在酒精性肝病细胞凋亡中的作用作一综述.     

N-乙酰半胱氨酸对内质网应激介导的HepG2细胞凋亡的作用

目的 了解N-乙酰半胱氨酸(NAC)对内质网氧化应激介导的肝细胞凋亡的阻抑作用,探讨其治疗肝细胞损伤的作用机制.方法 用过氧化氢(H2O2)诱导HepG2细胞,建立内质网氧化应激凋亡模型,用NAC进行干预.通过四甲基偶氮唑盐、DNA梯度分析,Western blot、流式细胞仪检测细胞凋亡率及活性氧(ROS)的产生等方法,了解NAC对H2O2诱导HepG2细胞的凋亡率、凋亡信号蛋白的表达以及ROS产生的影响.结果 用不同浓度H2O2(0、1、3,5 mmol/L)诱导HepG2细胞6 h后,发现随着H2O2浓度增加,细胞活力下降,凋亡率增加,分别为0.7%±0.5%、26.4%±1.8%、29.7%±1.2%、51.2%±9.4%;细胞凋亡信号蛋白表达增加,ROS产生增多,分别为14.0%±0.5%、95.2%±0.1%、97.5%±0.25%、98.3%±0.2%;在3 mmol/L时出现典型内质网氧化应激凋亡形态学改变.用NAC(10、20 mmol/L)干预后发现,NAC可明显提高细胞活力、细胞凋亡率由29.7%±1.2%降至23.3%±4.7%和14.3%±1.2%,细胞凋亡过程中凋亡信号蛋白的表达减少、细胞内ROS的产生率由97.5%±0.2%降至52.2%±0.8%和51.2%±2.9%.结论 NAC能对氧自由基反应有直接抑制作用,阻断内质网氧化应激介导的肝细胞凋亡,减轻肝细胞损伤.     

内质网应激在PM2.5诱导大鼠肺泡巨噬细胞凋亡中的作用

目的 本研究通过用PM2.5干预传代培养的大鼠肺泡巨噬细胞,检测细胞存活率、凋亡率,及内质网应激信号分子C/EBP同源蛋白(C/EBP honologus protein,CHOP)、葡萄糖调节蛋白78 (glucoser regulated ptotein 78,GRP78)的mRNA相对表达量,探讨内质网应激在PM2.5诱导肺泡巨噬细胞凋亡过程中的作用.方法 用不同浓度的PM2.5干预传代培养的肺泡巨噬细胞(NR8383细胞),分6个浓度组(分别为H0:0 mg/L,空白对照组,加等体积的PBS液;H1:40 mg/L;H2:80 mg/L;H3:160 mg/L;H4:320 mg/L;H5:640 mg/L),经12h、24 h、48h3个时间后,用MTT法检测NR8383细胞的存活率,选择最佳的干预时间.将传代的NR8383细胞接种于6孔板,浓度组设置同MTT,每组设3个复孔(n=3),经最佳干预时间后,采用流式细胞术检测各浓度组细胞的早期凋亡率及总凋亡率,用RT-PCR法检测各浓度组CHOP mRNA、GRP78 mRNA的相对表达量.结果 PM2.5干预12 h后,H1组与H0组、H2组与H1组细胞存活率间的差异无统计学意义(P＞0.05),余组间差异有统计学意义(P＜0.05),且随干预浓度的增加,细胞存活率下降.干预24 h后,除H5组与H4组差异无统计学意义(P＞0.05),余各组细胞存活率的组间差异有统计学意义(P ＜0.05).干预48 h后,H4组与H3组及H5组与H4组差异无统计学意义(P＞0.05),余各组细胞存活率的组间差异有统计学意义(P ＜0.05).各浓度组在PM2.5环境中分别暴露12 h、24 h、48 h后,以暴露24 h后各浓度组间差异较12h、48 h明显,确定24h为最佳的干预时间.经不同浓度的PM2.5干预24 h后,H1组较H0组、H5组较H4组的细胞早期凋亡率无明显增加,差异无统计学意义(P＞0.05),余各组与H0组比较,细胞早期凋亡率明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).干预24 h后,各浓度组的细胞总凋亡率较H0组均增加明显,且随干预浓度的增加,细胞凋亡率相应增加,组间差异有统计学意义(P ＜0.05).不同浓度PM2.5干预24 h后,H1组较H0组、H4组较H3组的GRP78 mRNA的相对表达量无明显增加,差异无统计学意义(P＞0.05),余各组与H0组比较,GRP78 mRNA的相对表达量均增加,组间差异有统计学意义(P＜0.05).干预24 h后,各浓度组的细胞CHOP mRNA的相对表达量较H0组增加明显,随干预浓度的增加,其相对表达量相应增加,组间差异有统计学意义(P ＜0.05).结论 PM2.5诱导NR8383细胞凋亡,内质网应激参与PM2.5诱导NR8383细胞凋亡的过程.     

Ox-LDL induces endothelial cell apoptosis via the LOX-1-dependent endoplasmic reticulum stress pathway

Objective

To investigate the effect of lectin-like ox-LDL receptor-1 (LOX-1) on oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL)-induced apoptosis and the involvement of the endoplasmic reticulum (ER) stress response pathway.

Methods and results

Human umbilical vein endothelial cells were treated with 50, 100, or 200 μg/ml ox-LDL and cultured for 12, 24, or 48 h for concentration- and time-dependent studies. Cells were transfected with LOX-1 or Nox-4 shRNAs, and target proteins were inhibited with the corresponding antibodies for mechanistic studies. Active proteins and mRNAs were analyzed by Western blotting and RT-PCR, respectively. Cell apoptosis was analyzed by Annexin and Hoechst staining assays. Ox-LDL induced both apoptosis and protein expression of LOX-1 and Nox-4 through activation of ER stress sensors IRE1 and PERK, and nuclear translocation of ATF6 and their subsequent pathways were indicated by JNK, eukaryotic initiation factor 2 phosphorylation, XBP-1, and chaperone GRP78 expression; up-regulation of proapoptotic proteins CHOP and Bcl-2; and caspase-12 activity. LOX-1 gene silencing and treatment with an anti-LOX-1 antibody attenuated the effects of ox-LDL. Pretreatment with irestatin 9389, salubrinal, or AEBSF also blocked ox-LDL-induced expression of CHOP and Bcl-2 and activation of caspase-12 activity, leading to an attenuation of endothelial cell apoptosis. Furthermore, Nox-4 siRNA attenuated the up-regulated expression of GRP78, PERK, IRE1, and XBP-1 to reduce ox-LDL-induced endothelial cell apoptosis.

Conclusions

LOX-1 plays a critical role in ox-LDL-induced endothelial cell apoptosis via the ER stress pathway.     

替米沙坦对腹主动脉缩窄大鼠内质网应激相关的心肌细胞凋亡的影响

目的 探讨血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂替米沙坦对腹主动脉缩窄术后大鼠内质网应激相关的心肌细胞凋亡的影响.方法 30只雄性SD大鼠随机分为假手术组(n=10),腹主动脉缩窄组(n=10),腹主动脉缩窄+替米沙坦组(n=10).术后10周各组大鼠用导管法测量血液动力学指标并留取心肌标本测左心室质量指数,心肌细胞凋亡用TUNEL法检测,心肌内质网应激信号通路分子GRP78、CHOP用免疫印迹法和免疫组化法检测.结果 (1)腹主动脉缩窄组左心室质量指数(3.29±0.19)mg/g明显高于假手术组(2.17±0.22)ms/g(P<0.01),左心室舒张末压(9.71±0.52)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)亦明显高于假手术组(2.79±0.13)mm Hg,左心室收缩末压(105.61 ±6.66)mm Hg明显低于假手术组(135.02 ±5.95)mm Hg(P<0.01),而腹主动脉缩窄+替米沙坦组上述指标分别为(2.34 ±0.08)mg/g、(4.70±0.36)mm Hg、(127.62 ±4.99)mm Hg,明显优于腹主动脉缩窄组(P<0.01).(2)腹主动脉缩窄+替米沙坦组心肌细胞凋亡指数(13.42 ±0.74)%显著低于腹主动脉缩窄组(35.51 ±0.65)%(P<0.01).(3)腹主动脉缩窄组内质网应激信号分子GRP78、CHOP蛋白表达RGRP78/β-actin 0.436 ±0.007、RCHOP/β-actin 0.747±0.034显著高于假手术组RGRP78/β-actin 0.144±0.009、RCHOP/β0.316 ±0.007(P<0.01),而腹主动脉缩窄+替米沙坦组GRP78、CHOP(RGP78/β-actin 0.213±0.007、RCHOP/β0.451 ±0.019),明显低于腹主动脉缩窄组(P<0.01).结论 内质网应激参与了腹主动脉缩窄术后大鼠心肌细胞凋亡,替米沙坦对内质网应激相关的心肌细胞凋亡有保护作用.     

内质网应激在肝脏疾病发病机制中的作用

内质网是细胞内蛋白质、脂类和糖类的重要合成基地,是细胞内钙离子的储存场所,与物质运输、物质交换、解毒作用密切相关。内质网应激是一种细胞的重要自我防御机制,持久强烈的内质网应激可引起细胞不可逆的损伤甚至凋亡。肝细胞中含有大量的内质网,许多肝脏疾病如病毒性肝炎、酒精性肝病、药物性肝炎、非酒精性脂肪肝等的发病机制均与内质网应激有关。本文从内质网应激的诱发因素、内质网应激反应的各个阶段及其对各种肝脏疾病的影响等方面作一综述。     

慢性内质网应激诱导的凋亡在动脉粥样硬化斑块形成中的作用

内质网应激(ERS)与促进动脉粥样硬化(As)的非动脉壁系统和动脉壁系统因素均密切相关。未折叠蛋白反应(UPR)作为ERS长期激活的标志,可导致细胞的病理状态及组织功能受损。已有大量研究表明As斑块内的细胞,尤其是易损斑块区域的内皮细胞和巨噬细胞均表现有UPR被慢性激活。病理性的慢性ERS通过诱导细胞(内皮细胞、巨噬细胞及平滑肌细胞)凋亡而促进坏死核形成,激活炎症信号通路,影响易损斑块的形成与稳定性,有重要的促As效应。造成慢性ERS的应激源:氧化应激、氧化型胆固醇、细胞内高水平胆固醇及饱和脂肪酸等在As病程中表现明显,且在肥胖、胰岛素抵抗及糖尿病等促进As临床病程的因素中更为突出。近年研究已经部分揭示了ERS促As易损斑块形成的机制及体内的相关性,为ERS药物靶向性治疗途径提供了思路,但仍需大量深入的研究才能转化为具有临床意义的防治方法。