内质网应激诱导的细胞凋亡与心肌缺血再灌注损伤

缺血再灌注损伤是心血管疾病中常见的病理生理过程,在心血管疾病的发生、发展中起着重要的作用。缺血再灌注损伤确切的机制还不完全清楚,实验证实细胞凋亡在心肌缺血再灌注损伤的病理生理过程中发挥着重要的作用.     

内质网应激与脑缺血再灌注损伤

内质网是细胞内重要的细胞器，参与蛋白质翻译后的修饰、折叠和寡聚化，还参与脂质代谢和类固醇激素的合成，又是细胞内钙储存器。糖饥饿、钙平衡紊乱、糖基化抑制、二硫键结合减少和突变蛋白质的表达等情况引起内质网腔内未折叠、错折叠蛋白聚集，导致内质网的应激反应，过强的内质网应激反应诱导的细胞凋亡。最近的研究表明，脑缺血再灌注损伤也可损伤内质网，导致内质网应激反应，最终通过多种途径引起神经细胞的凋亡。本文主要就近来研究比较深入的未折叠蛋白质反应引起的内质网应激反应及与脑缺血疾病的关系作一简要介绍。     

细胞凋亡与心肌缺血——再灌注损伤的关系

自1972年澳大利亚昆士兰大学的Kerr和Curry等首次提出细胞凋亡以来，凋亡一直是近年来医学研究热点。目前，细胞凋亡用以表示人体正常细胞死亡及维持形态上动态平衡过程的概念已为人们所接受，并且因其与感染、肿瘤和免疫心血管疾病等有密切关系而备受瞩目。随着分子心血管病学的研     

内质网应激与细胞凋亡

死亡受体活化和线粒体损伤是两条经典的介导细胞凋亡信号传导通路，近来研究发现过度内质网应激可启动细胞凋亡，是一条新的细胞凋亡信号传导通路，这一信号传导通路包括非折叠蛋白反应和钙离子起始信号等机制，内质网应激可特异性激活Caspase-12，Caspase-12裂解Caspase-3等下游效应蛋白酶，最终导致细胞凋亡。本文对该凋亡途径的研究进展作了简要综述。     

葛根素预处理对缺血再灌注心肌脂质过氧化与内质网应激的影响

目的：观察葛根素预处理对缺血再灌注（I/R）大鼠心肌内质网应激（ERS）与细胞凋亡的影响。方法：采用随机数字表法将24只大鼠分为假手术组（SH组）,缺血再灌注组（I/R组）,葛根素预处理组（PU组）三组,每组8只。实验结束测定心肌丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）的含量以及GRP78 mRNA、CRT mRNA的表达。结果：与SH组比较,其余两组GRP78 mRNA与CRT mRNA表达、心肌MDA含量均明显增加,而心肌SOD水平明显降低（P〈0.05）。与I/R组比较,PU组GRP78 mRNA与CRT mRNA表达、心肌MDA含量均降低,且心肌SOD水平明显增加（P〈0.05）。结论：葛根素预处理可能通过减轻心肌脂质过氧化反应,抑制I/R导致的过度ERS而发挥心肌保护作用。     

谷氨酰胺对缺血再灌注损伤早期小肠粘膜细胞凋亡的影响

目的探讨谷氨酰胺(Gln)对缺血再灌注(I/R)损伤早期小肠粘膜细胞凋亡的影响。方法30只Wistar大鼠被随机分为A～E共5组(每组6只)。采用肠系膜上动脉夹闭法复制小肠I/R(15min/60min)模型。A～D组大鼠分别于缺血前或后经右颈外静脉微泵持续输注肠外营养(PN)或PN+3%Gln(1小时),于复流1小时后取小肠组织备检。E组为空白对照组,不行I/R,输注PN1小时后采取标本。观察各组小肠上皮的形态学改变、原位细胞凋亡、肠粘膜还原型谷胱甘肽(GSH)含量及增殖抗原(PCNA)和Bcl-2的表达。结果缺血前、后输注PN+3%Gln与仅输注TPN各组相比,小肠形态学改变不明显,但粘膜细胞凋亡显著减少(P<0.01),肠粘膜总GSH及GSH含量增加(P<0.05),Bcl-2表达增强,而PCNA表达差异无显著性。结论输注Gln对短暂性I/R损伤所致的小肠粘膜细胞凋亡具有一定预防与治疗作用,其机制可能与提高肠粘膜GSH含量及Bcl-2表达增强有关。     

内质网应激与细胞凋亡

死亡受体活化和线粒体损伤是两条经典的介导细胞凋亡信号传导通路 ,近来研究发现过度内质网应激可启动细胞凋亡 ,是一条新的细胞凋亡信号传导通路 ,这一信号传导通路包括非折叠蛋白反应和钙离子起始信号等机制 ,内质网应激可特异性激活Caspase_12 ,Caspase_12裂解Caspase_3等下游效应蛋白酶 ,最终导致细胞凋亡。本文对该凋亡途径的研究进展作了简要综述。     

大鼠骨骼肌缺血再灌注损伤后促凋亡基因Bax蛋白的表达

[目的]探讨大鼠骨骼肌缺血再灌注后不同时相肌细胞Bax基因蛋白表达的变化.[方法]用免疫组织化学方法检测并观察大鼠右后肢止血带缺血再灌注后4 h、24 h、48 h Bax基因蛋白在肌细胞中的表达情况;均以同组大鼠左后肢腓肠肌作自身对照. [结果]缺血再灌注后4 h肌细胞内出现Bax蛋白表达,其阳性表达率为(5.97±1.44)%;缺血再灌注后24 h,肌细胞Bax蛋白表达的阳性率为(18.45±1.81)%;缺血再灌注后48的肌细胞则未见Bax蛋白的表达;所有各组左后肢肌细胞内亦无Bax蛋白的表达.统计分析表明,缺血再灌注后24 h组较之4 h组、48 h组以及实验自身对照组差异有统计学意义(P＜0.01). [结论]本实验研究表明,缺血再灌注损伤的肌细胞中有促进细胞凋亡基因Bax蛋白的阳性表达,其阳性表达率与缺血再灌注不同时相密切相关, 以24 h组为最显著,此时病理损害亦最为显著,提示Bax基因促发的细胞凋亡可能是骨骼肌缺血再灌注损伤病理机制中的一个组成部分.     

丙泊酚预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤与抑制细胞凋亡的关系

目的 观察丙泊酚预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤与抑制细胞凋亡的关系.方法 建立大鼠在体缺血再灌注模型,健康成年雄性大鼠24只,随机分为三组:假手术组(只穿线,不结扎;Sham)、缺血再灌注组(缺血30分钟,再灌注120分钟;I/R)组,以及丙泊酚预处理组(B组).于再灌120分钟末提取心肌组织蛋白,采用Caspase-3活性分光光度法检测试剂盒检测其活性,采用氯化三苯基四氮唑染色法计算心肌梗死面积.结果 Caspase-3:与Sham组相比,I/R组Caspase-3活性增加了40%(P<0.05);和I/R组相比,B组减低了30%(P<0.05).TTC染色:Sham组缺血与梗死面积均为0;与I/R组(48±2.40)相比B组(27±1.84)的缺血面积显著降低(P<0.05),同时与I/R组(47±2.84)相比,B组(32±2.46)的梗死面积明显减少(P<0.05).结论 丙泊酚预处理可减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤,其机制与抑制细胞调亡有关.     

内质网应激途径在天花粉蛋白诱导的Hela细胞凋亡中的作用

目的:探讨内质网应激在天花粉蛋白诱导人宫颈癌Hela细胞凋亡过程中的作用,进一步分析天花粉蛋白诱导凋亡的作用机制。方法:以不同浓度天花粉蛋白分别处理Hela细胞24、48、72 h后,采用MTT法检测细胞的活性,流式细胞术检测细胞凋亡,并用RT-PCR及实时荧光定量PCR分析天花粉蛋白对内质网应激标志分子GRP78和CALPAIN基因表达的影响。结果:天花粉蛋白对HeLa细胞的生长具有抑制作用,对照组Hela细胞体外生长活跃,实验组分别经20、40、80μg/ml TCS处理24、48、72 h后,细胞生长均不同程度地受到抑制,呈时间-浓度依赖性。流式细胞直方图上亦出现特征性的亚二倍体峰(sub-G1 peak),随着天花粉蛋白浓度的增加,内质网应激分子GRP78和CALPAIN的表达逐渐增强。结论:天花粉蛋白可诱导宫颈癌HeLa细胞发生凋亡,内质网应激作为细胞凋亡的重要途径参与了天花粉蛋白诱导的HeLa细胞凋亡。     

细胞粘附在缺血再灌注损伤中的作用

缺血再注损伤包括温缺血再灌注损伤和冷缺血再灌注损伤。再灌注所致组织损伤远大于缺血本身对组织的损伤,且心,脑,肺等器官均可见缺血再灌注损伤。大量的实验表明：在缺血－再灌注过程中,常伴有细胞粘附分子表达水平上调及其所介导的中性粒细胞与内皮细胞粘附增加;嗜中性粒细胞聚积,渗出,最后导致组织损伤,而抗粘附分子抗体能减轻其引起的组织损伤。     

双下肢与心肌缺血后处理对兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的探讨双下肢与心肌缺血后处理对兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法选择新西兰大白兔32只,建立兔心肌缺血再灌注模型,随机分为四组(每组8只):(1)S组,即假手术组,开胸后穿线套环,不收紧结扎线。(2)I/R组,结扎冠状动脉左前降支30min,再灌注180min。(3)缺血后处理组。(4)双下肢缺血后处理组。分别在结扎前、结扎30min、开放后1h、开放后3h检测肌酸磷酸激酶(CK)及肌钙蛋白(cTnI),实验结束后,测定心梗面积并通过电镜观察心肌细胞超微结构的改变。结果缺血后处理组和双下肢缺血后处理组心梗面积均明显小于I/R组,电镜显示缺血后处理组和双下肢缺血后处理组心肌细胞损伤明显轻于I/R组,缺血后处理组和双下肢缺血后处理组的CK及cTnI的变化在再灌注期间均低于I/R组。结论双下肢与心肌缺血后处理对兔心肌缺血再灌注损伤具有相同的保护作用。     

缺血再灌注诱导心肌细胞凋亡及凋亡相关基因表达的研究

目的：探讨缺血再灌注诱导心肌细胞凋亡和凋亡相关基因表达的相关机制。方法取体外新生大鼠心肌细胞作为试验样本,将其随即平均分配为四组,A组为对照组,B组为模拟缺血组,C组为缺血2 h后再灌注1h组,D组为缺血持续3 h组。采用TUNEL法对各组样本心肌细胞凋亡情况进行检测,并采用免疫组织化学法对Bcl-2/Bax基因的表达情况进行检测。结果在心肌细胞I/R后,检测到明显的阳性凋亡细胞,同时D组和C组细胞凋亡指数明显高于B组,差异具有显著性（P〈0.05）;免疫组织化学检测结果表明,Bax蛋白表达明显上调,Bcl-2基因表达明显下调。结论缺血和缺血再灌注均会造成心肌细胞凋亡,同时心肌细胞的凋亡同Bcl-2/Bax基因的表达之间存在一定的相互作用关系。     

内质网应激与疾病

钙离子稳态的改变和未折叠或错误折叠蛋白质在内质网的蓄积可以引发内质网应激。内质网应激时间过长可诱发细胞凋亡。因此 ,内质网应激与很多因素所致疾病的发生、发展密切相关 ,常见有神经系统变性疾病、糖尿病和病毒感染性疾病以及一些化学毒物中毒引起的疾病。本文主要就近年来研究较为深入的未折叠蛋白质反应引发的内质网应激及其与细胞凋亡和疾病的关系作一简要介绍。     

乌司他丁对大鼠脑缺血再灌注后大脑皮质内质网应激相关分子表达的影响

目的观察乌司他丁对大鼠脑缺血再灌注后大脑皮质内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)相关分子表达的影响。方法健康SD大鼠90只,随机分为3组,假手术组(S组,n=30),脑缺血再灌注组(I/R组,n=30),乌司他丁处理组(U组,n=30)。采用线栓法制备大脑中动脉缺血再灌注模型,缺血2 h,再灌注24 h。HE染色观察大鼠脑组织病理改变,神经功能缺陷评分评价脑损伤程度,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法检测脑梗死体积,末端标记法(TUNEL)法检测细胞凋亡;采用western blot法检测缺血侧大脑皮层GRP78、CHOP、caspase-12蛋白表达情况。结果与S组比较,I/R组和U组大鼠脑缺血再灌注后的神经功能学评分(NDS)升高(P<0.05),脑梗死体积增大(P<0.05),细胞凋亡数明显增加(P<0.05),I/R组和U组再灌注24h缺血侧大脑皮质GRP78、CHOP和caspase-12蛋白均表达上调(P<0.05);与I/R组比较,U组大鼠脑缺血再灌注后的神经功能缺损明显改善(P<0.05),脑梗死体积减少(P<0.05),细胞凋亡数明显减少(P<0.05);U组缺血侧大脑皮质GRP78表达上调幅度明显大于I/R组、CHOP和caspase-12蛋白表达上调幅度明显小于I/R组(P<0.05)。结论乌司他丁可明显减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,其机制可能与增加GRP78蛋白表达、拮抗CHOP和caspase-12蛋白表达,阻断内质网应激(ERS)启动的凋亡通路有关。     

褪黑素通过内质网应激促胃癌细胞凋亡作用机制

目的 探讨褪黑素(melatonin,MLT)通过内质网应激发挥抗胃癌作用的机制.方法 将体外培养的人胃癌细胞AGS细胞株分为4组,即正常对照组、MLT组、4-PB组和MLT+4-PB组.倒置相差显微镜观察细胞的形态变化,采用CCK-8法检测各组细胞增殖抑制率,集落试验检测细胞克隆形成,Annexin V FITC/P...     

栀子苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤保护作用

目的 探讨栀子苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及机制。方法 采用结扎左冠状动脉方法制备心肌缺血再灌注损伤动物模型,实验设假手术组、缺血再灌注组、栀子苷(25、50、100 mg/kg)组和阳性对照组;采用试剂盒法检测大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH)、心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Ca²⁺-ATPase水平,TUNEL法检测心肌细胞凋亡率,Western blot法检测心肌细胞p53、Bcl-2和Bax蛋白表达。结果 与缺血再灌注组比较,栀子苷50、100 mg/kg组大鼠血清LDH[分别为(4598.6±638.7)、(4386.9±549.8)U/L]及心肌组织MDA含量[分别为(2.12±0.47)、(1.63±0.29)nmol/mgpro]明显降低,心肌组织SOD活性[分别为(41.48±3.86)、(43.47±3.88)NU/mgpro]和Ca²⁺-ATPase水平[分别为(0.71±0.11)、(0.72±0.130)mol/mg.h]明显增加(P<0.05);TUNEL结果显示,栀子苷50、100 mg/kg组大鼠缺血区心肌细胞凋亡率[分别为(12.3±1.8)%、(11.2±1.6)%]明显降低(P<0.05);Western blot结果显示,栀子苷50、100 mg/kg组大鼠心肌组织p53蛋白表达[分别为(1.71±0.35)、(1.62±0.5)]、Bax蛋白表达[分别为(0.95±0.24)、(0.89±0.19)]明显降低,心肌组织Bcl-2蛋白表达[分别为(0.71±0.11)、(0.78±0.170)]明显增加(P<0.05)。结论 栀子苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有一定程度保护作用,其机制可能与栀子苷降低氧化应激反应,抑制P⁵³蛋白水平,上调Bcl-2/Bax比率,减少细胞凋亡有关。     

白藜芦醇对心肌缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

目的 研究白藜芦醇对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用,并进一步阐明其机制.方法 建立心肌缺血再灌注损伤模型,持续观察标准Ⅱ导联心电图变化,测定乳酸脱氢酶(LDH),丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)含量,确定心肌损伤程度.心肌细胞凋亡的检测采用逆转录聚合酶链反应检测bcl-2和bax mRNA的表达;Western blot检测bcl-2和bax蛋白表达.结果 白藜芦醇能降低大鼠心肌冠脉结扎后ST段抬高,降低LDH和 MDA水平,升高SOD水平,抑制bax而增强bcl-2的表达,减少心肌细胞凋亡.结论 白藜芦醇对冠脉结扎诱发的大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用,其机制可能与上调bcl-2蛋白表达,下调bax蛋白表达抑制心肌细胞凋亡有关.     

白藜芦醇对心肌缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

目的研究白藜芦醇对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用,并进一步阐明其机制。方法建立心肌缺血再灌注损伤模型,持续观察标准Ⅱ导联心电图变化,测定乳酸脱氢酶(LDH),丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)含量,确定心肌损伤程度。心肌细胞凋亡的检测采用逆转录聚合酶链反应检测bcl-2和bax mRNA的表达;Western blot检测bcl-2和bax蛋白表达。结果白藜芦醇能降低大鼠心肌冠脉结扎后ST段抬高,降低LDH和MDA水平,升高SOD水平,抑制bax而增强bcl-2的表达,减少心肌细胞凋亡。结论白藜芦醇对冠脉结扎诱发的大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用,其机制可能与上调bcl-2蛋白表达,下调bax蛋白表达抑制心肌细胞凋亡有关。     

硒对家兔心肌缺血再灌注损伤膜磷脂保护作用

目的观察硒对家兔心肌缺血再灌注损伤(IRI)膜磷脂的保护作用。方法 24只家兔,雌雄各半,随机分成假手术组、缺血再灌注组、硒组,分别检测心肌组织中总磷脂(PL)、总胆固醇(Ch)、磷脂酰乙醇胺(PE)、心磷脂(CL)含量。结果缺血再灌注组与假手术组比较,缺血再灌注组PL、PE、CL含量(41.21±9.71、415.30±31.25、200.56±29.41)明显降低(P<0.05),Ch含量(88.75±14.03)明显升高(P<0.05)。硒组与缺血再灌注组比较,硒组PL、PE、CL含量(58.73±11.12、764.34±51.87、325.79±31.14)明显升高(P<0.05),硒组Ch含量(62.41±12.11)明显降低(P<0.05)。结论硒对家兔心肌缺血再灌注损伤膜磷脂有保护作用。