慢性肾病大鼠心功能损伤情况及其与内质网应激的关系

目的探讨慢性肾病大鼠心功能损伤情况及其与内质网应激的关系。方法将16只SD大鼠随机分为对照组和慢性肾病组,每组8只。慢性肾病组采用5/6肾切除法制备慢性肾病大鼠模型,对照组只撕脱肾包膜,不切除肾脏。肾切除术12周后,比较两组大鼠肾功能、心功能指标以及心肌组织中内质网相关蛋白表达水平。结果肾切除术12周后,慢性肾病组大鼠血尿素氮和肌酐水平、心脏重量指数、收缩压和左室舒张末压均高于对照组(均P<0.05);慢性肾病组大鼠心肌组织葡萄糖调节蛋白94、转录激活因子(ATF)4、ATF6和CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白的表达水平均高于对照组(均P<0.05)。结论慢性肾病大鼠存在心功能损伤,内质网应激及其诱导的细胞凋亡可能参与该过程。     

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。     

内质网与细胞凋亡

内质网 (endoplasmicreticulum ,ER)广泛存在于真核细胞中 ,是调节蛋白质合成及合成后折叠、聚集的场所 ,是调节细胞的应激反应及细胞钙水平的场所 ,也是胆固醇、类固醇及许多脂质合成的场所。ER应激在细胞凋亡中起重要作用 ,现就ER应激在细胞中的作用、ER应激与Ca2 + 水平的调节及与相关凋亡蛋白之间的关系等方面进行综述。     

内质网应激介导滋养细胞凋亡信号通路的研究进展

内质网(ER)作为近年来重点研究的细胞器,在生理或病理状况下,内质网过度应激介导细胞发生凋亡。而滋养细胞在胚胎植入及发育过程中起着重要的调节作用,妊娠期受各种因素影响机体发生内质网应激(ERS),在很大程度上提高了不良妊娠结局的几率。研究内质网应激与滋养细胞凋亡的关系,为临床治疗疾病提供新思路、新靶点。本文就近几年来内质网应激介导滋养细胞凋亡的信号转导通路进行综述。     

内质网应激在对比剂诱导肾小管上皮细胞凋亡中的作用

目的:探讨内质网应激(ERS)在对比剂诱导的肾小管上皮细胞凋亡中的作用及N-乙酰半胱氨酸(NAC)的保护作用。方法:将不同浓度(50,100,150mgI/ml)碘普罗胺分别加入体外培养的大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E)中孵育1h;10mmol/L NAC预处理细胞1h后,加入100mgI/ml碘普罗胺共孵育1h。Hoechst-33342染色法检测肾小管上皮细胞凋亡率;荧光探针检测细胞内活性氧(ROS)的产生;Western印迹法检测细胞内内质网功能调节蛋白GRP78、内质网源性转录因子CHOP表达水平。结果:对比剂呈浓度依赖性诱导NRK-52E细胞凋亡,且呈浓度依赖性诱导NRK-52E细胞内ROS生成及GRP78、CHOP蛋白表达上调(P<0.05);经NAC预处理后,细胞内ROS生成及细胞凋亡率明显下降(P<0.05),且GRP78、CHOP蛋白表达下调(P<0.05)。结论:碘普罗胺能诱导肾小管上皮细胞凋亡,其机制可能与细胞内ROS生成增加,诱发ERS,上调GRP78、CHOP蛋白表达有关。抗氧化剂NAC通过降低NRK-52E细胞内ROS介导的ERS,减少肾小管上皮细胞凋亡。     

内质网应激在糖尿病及糖尿病肾病中的研究进展

内质网是控制蛋白质量的场所。大量的病理生理因素扰乱了内质网的功能,引起了内质网稳态的失调,导致内质网应激(ERS)。ERS主要由3条信号通路构成,适度的ERS能增强细胞的存活能力,过长、过强的ERS则会诱导细胞凋亡。1型糖尿病、2型糖尿病及糖尿病肾病(DN)中不同因素均可导致ERS,ERS通路的激活在这3种疾病的发生、发展过程中发挥着重要的作用,这或许会成为糖尿病及DN治疗的新思路。     

槲皮素通过内质网应激诱导宫颈癌细胞凋亡的机制

目的：分析槲皮素通过内质网应激对宫颈癌细胞凋亡的诱导情况,探讨其可能的作用机制。方法：将宫颈癌C33A细胞分为对照组和实验组,对照组（DMEM培养基+0.1%DMSO）、实验组（DMEM培养基+12.5、25.0、50.0、100μmol/L槲皮素）分别处理24h和48h。利用CCK8实验检测C33A细胞活力的变化,利用流式细胞技术检测细胞周期的变化,以实时定量PCR(qRT-PCR)技术检测内质网应激通路关键因子蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）、真核翻译起始因子2α(eIF2α)、活化转录因子4(ATF4)、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）以及线粒体凋亡相关因子B淋巴细胞瘤-2基因（BAX）、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶3(CASPASE3)、细胞色素C(CYT-C)和B细胞淋巴瘤/白血病-2(BCL-2)在转录水平的变化情况。结果：CCK8结果表明,经12.5、25.0、50.0、100μmol/L槲皮素处理24和48h后,C33A细胞活力均显著低于对照组,并且随着槲皮素浓度和时间的增加,细胞活力均呈下降趋势。流式细胞检测结果表明,槲皮素可增加C33A细胞周期G0/G...     

硫化氢对尼古丁诱导的人支气管上皮细胞内质网应激及细胞凋亡的影响

目的 探讨硫化氢对尼古丁诱导的人支气管上皮细胞内质网应激及细胞凋亡的影响.方法 应用尼古丁诱导人支气管上皮细胞16HBE细胞来模拟香烟烟雾引起的细胞凋亡模型.浓度梯度分组为对照组与5、10、20、40、80 μmol/L尼古丁组,均处理72 h;时间梯度分组为对照组与尼古丁24、48、72 h组,除对照组以外尼古丁浓度均为40 μmol/L.应用Western印迹法检测尼古丁不同浓度和不同作用时间对16HBE细胞凋亡指标CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)蛋白表达的影响.为观察硫化氢对尼古丁诱导的内质网应激相关凋亡的作用,16HBE细胞分为对照组、40 μmol/L尼古丁组、100 μmol/L硫氢化钠+40 μmol/L尼古丁组、200 μmol/L硫氢化钠+40 μmol/L尼古丁组、400 μmol/L硫氢化钠+40 μmol/L尼古丁组、10 mmol/L牛磺酸+40 μmol/L尼古丁组,硫氢化钠或牛磺酸均需预孵育30 min后加入尼古丁处理72 h.应用Western印迹法检测16HBE细胞中内质网应激指标GRP78以及内质网应激相关凋亡指标剪切型兔抗半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-12和CHOP蛋白表达情况,应用Hoechst 33258染色观察和分析16HBE细胞核凋亡形态学改变,计算细胞的凋亡指数.结果 尼古丁可浓度依赖性和时间依赖性地上调16HBE细胞CHOP的表达,40 μmol/L尼古丁组的CHOP与GAPDH的平均吸光度值比值显著高于对照组(1.04±0.32比0.30±0.17,P＜0.05).200 μmol/L硫氢化钠+40μmol/L尼古丁组的GRP78与β-肌动蛋白平均吸光度值比值(0.59 ±0.19比1.00±0.08)、剪切型caspase-12与caspase-12前体平均吸光度比值[0.06(0.01,6.06)比20.30(12.79,23.78)]、CHOP与β-肌动蛋白平均吸光度比值(0.18±0.10比0.53±0.09)均显著低于40 μmol/L尼古丁组(均P＜0.05).200 μmol/L硫氢化钠+40 μmol/L尼古丁组的凋亡指数(3.04±1.83比16.60 ±3.32)与10 mmol/L牛磺酸+40 μmol/L尼古丁组的凋亡指数(4.08±2.04比16.60 ±3.32)均显著低于40 μmol/L尼古丁组(均P＜0.01).结论 硫化氢可显著抑制尼古丁引起的人支气管上皮细胞凋亡,其机制与硫化氢缓解内质网应激,尤其是下调支气管上皮细胞中内质网应激相关凋亡指标CHOP、剪切型caspase-12有关.     

胰岛素生长因子与内质网应激关系的研究进展

内质网应激(ERS)是脑缺血/再灌注、病毒性肝炎、乳腺癌等众多疾病发生的重要病理过程,同时是一个多因素、多步骤协同的复杂病理生理过程。近来的研究报道,胰岛素生长因子(IGFs)能通过ERS的多条路径的联系恢复内质网稳态,促进细胞存活,但在内质网持续应激时则启动内质网相关凋亡途径,诱导细胞凋亡。该文以IGFs为切入点,探讨IGFs和ERS的相互关系,并对之进行综述。     

肌红蛋白诱导的内质网应激及细胞凋亡在挤压综合征中的机制初探

目的 建立挤压综合征急性肾损伤(AKI)小鼠模型,探究肌红蛋白诱导的肾小管上皮细胞内质网应激及细胞凋亡在挤压综合征中的致病机制。方法 体内实验:将C56BL/6小鼠随机分为对照组、模型组8 h及模型组24 h,每组6只,模型组于小鼠大腿外侧肌注50%甘油生理盐水溶液（8 μL/g）建立挤压综合征模型,对照组注入等量生理盐水。分别于注射后8、24 h麻醉处死动物,检测血清肌酐（sCr）,获取完整肾脏标本进行电镜及TUNEL染色观察凋亡,采用免疫组化、实时荧光定量PCR等检测凋亡及内质网应激相关蛋白表达。体外实验:将人近端肾小管上皮细胞随机分为对照组、干预组6 h及干预组12 h,对照组加入标准细胞培养液,干预组加入等量含马肌红蛋白的细胞培养液,分别于6、12 h后收取细胞进行流式分析检测细胞凋亡。结果 注射甘油8 h后sCr明显升高,挤压综合征模型建立成功。电镜示与对照组相比,模型组肾小管上皮细胞内质网、线粒体等细胞器肿胀较明显。TUNEL染色提示模型组肾组织凋亡细胞百分比高于对照（P<0.05)。免疫组化染色和实时荧光定量PCR示模型组肾组织凋亡标志蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase）3及内质网应激标志蛋白CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、caspase12表达高于对照组（P<0.05）。细胞流式分析提示马肌红蛋白干预组细胞凋亡比例较对照组升高（P<0.05）。结论 内质网应激及凋亡参与了挤压综合征导致AKI的发病机制,肌红蛋白可能是诱导细胞凋亡的重要因素。     

大黄素诱导人肾上皮HK-2细胞凋亡及内质网应激的介导作用

目的 研究大黄素诱导人肾小管上皮HK-2细胞凋亡的作用及其机制是否与内质网应激有关。方法 不同浓度大黄素处理HK-2细胞不同时间。MTT法检测细胞存活率,实时荧光定量PCR（RT-PCR）检测葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、转录激活因子3（ATF3）和X盒结合蛋白1（XBP1）的基因表达,Western blotting法检测caspase-3、GRP78、CHOP、真核生物启动因子2α（eIF2α）的蛋白表达。结果 大黄素以浓度相关方式降低HK-2细胞存活率,诱导caspase-3剪切。RT-PCR检测表明,大黄素能诱导内质网相关基因GRP78、CHOP、ATF3基因表达,Western blottinh检测结果进一步证实大黄素能诱导GRP78、CHOP的蛋白表达。大黄素还明显诱导eIF2α磷酸化和XBP1 mRNA剪切。在大黄素给药之前给予内质网应激干扰药4-苯基丁酸和salubrinal,能增加HK-2细胞的存活率。结论 大黄素能诱导HK-2凋亡,内质网应激参与了大黄素诱导HK-2细胞凋亡的作用。     

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.     

内质网应激在氟中毒大鼠肾损害中的作用

目的：　初步观察内质网应激在氟中毒大鼠肾组织中的变化,探索内质网应激在氟中毒肾损伤机制中的作用。方法：　48只Wistar 大鼠按体重平均分成4组：常食对照组、常食加氟组、低钙对照组和低钙加氟组;分别给予常食和低钙饮食,加氟组大鼠饮水中投氟化钠（NaF）（221 mg•L-1）3个月。实验结束后,取一侧肾脏制作病理切片,在光镜下观察形态学变化。取各组大鼠50 mg肾组织抽提总RNA,利用RT-PCR技术分析内质网应激相关基因Grp78、Xbp1、CHOP和PDI的表达水平。结果：光镜下可见,常食加氟组大鼠肾组织以近端小管和远端小管上皮细胞水肿和空泡变性为主;低钙加氟组大鼠肾组织近端小管和远端小管上皮细胞呈现水肿和空泡变性,伴有散在的坏死、轻度再生修复和肾间质充血;常食对照组和低钙对照组大鼠肾组织无明显变化。RT-PCR产物经半定量分析显示,低钙加氟组和常食加氟组大鼠肾组织Xbp1的表达较相应对照组明显增强（P<0.05）,低钙加氟组大鼠肾组织Grp78 mRNA表达较常食加氟组和低钙对照组明显增强（P<0.05或 P<0.01）;而低钙加氟组大鼠肾组织PDI的表达较常食加氟组明显下降（P<0.05）。各组大鼠肾组织CHOP表达差异无显著性（P>0.05）。结论：过量氟可造成肾组织损伤,低钙营养进一步加剧了氟对肾的损伤作用,而内质网应激很可能参与该损伤机制。     

Effects of endoplasmic reticulum stress and related apoptosis on selective death of dopaminergic neurons

Objective： To explore the mechanism of endoplasmic reticulum stress（ERS） response and related apoptosis in dopaminergic neurons death. Methods： Nerve growth factor （NGF）-treatedPC12 cells were treated with 6-OHDA, MPP^＋ and rotenone. MTT assay and flow cytometry were used to measure the cell viability and the rate of celluar apoptosis induced by those neurotoxins. The expression of ERS-related gene XBP1, Grp78, CHOP, caspase-12 in drug-treated group and reserpine preincubafion group was determined with RT-polymerase chain reaction（RT-PCR） and immunohistochemistry. Results： After the exposure to different toxins, the viability of PC12 cells were decreased by 52%, 44%, 40% at 100μM6-OHDA, 75 μM MPP^＋, 20 nM rotenone for 24 h respectively. FCM assay confirmed time-dependent cell apoptosis （P 〈 0.01 ）. The gene and protein expression of XBP1, Grp78 in drug-treated group were significantly increased and reached their peaks 8 h after the treatment（P 〈 0.05）. The expression levels of CHOP and caspase-12 gene were increased 16-24 h after the treatment（P 〈 0.01 ）, but the expression level of caspase-12 was inhibited by reserpine preincubayion（P 〈 0.05）. Conclusion： The excessive ERS and relative activated cell apoptosis pathway may be associated with selective death of dopaminergic neurons.     

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。     

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...     

急性肾损伤向慢性肾脏病转化中肾小管上皮细胞损伤修复机制的研究进展

急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是由各种因素引起的以肾功能短期内急剧下降为主要表现的临床综合征,是慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)和终末期肾脏病(end-stage renal disease, ESRD)的独立危险因素。目前对于AKI及预防AKI发展为CKD的治疗手段非常有限,发病率和病死率居高不下。因此进一步探讨AKI向CKD进展的机制,从而发现早期干预靶点变得尤为重要。在面临各种生物压力时,例如缺血、缺氧或药物毒性等,肾小管上皮细胞(renal tubular epithelial cells, RTECs)是最容易受到损伤的细胞,同时,RTECs也是驱动急性到慢性肾脏疾病进展的关键细胞。本文概述在AKI及AKI向CKD转化的过程中RTECs损伤修复的作用及机制的最新进展。     

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.