心肌细胞内质网应激的研究进展

内质网应激是指由于某种原因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。1993年,Brostom首次描述了内质网钙稳态失衡可导致蛋白质翻译停止,后研究发现最初的内质网功能紊乱可以导致一种进化相对保守的细胞应激反应,即未折叠蛋白反应（UPR ）。启动UPR的目的是使细胞适应改变的环境,重新恢复正常的内质网功能。这些适应的机制涉及到转录程序,     

内质网应激相关的凋亡在糖尿病大鼠肾脏组织中的作用

目的探讨内质网应激相关的凋亡在糖尿病大鼠肾脏组织中的作用和机制。方法雄性SD大鼠随机分为3组:链脲佐菌素(STZ)致糖尿病大鼠6周、12周模型组及正常对照组。采用腹腔注射STZ 60 mg/kg制备大鼠糖尿病模型,分批处死,处死前测量大鼠24 h尿蛋白排泄量,取每只大鼠右肾用免疫组织化学法及半定量RT-PCR方法检测肾脏组织中GRP78、Caspase12蛋白及mRNA的表达;应用TUNNEL法检测肾脏细胞凋亡情况。结果GRP78、Caspase12在正常大鼠肾脏组织中少量表达,主要分布于肾脏内肾小球及肾小管细胞,糖尿病6周组GRP78、Caspase12在肾脏肾小球及肾小管细胞的表达量升高,糖尿病12周组表达量更高。结论内质网应激参与了糖尿病肾病的发病机制,肾脏细胞的内质网应激能力及相应的细胞凋亡随糖尿病病程延长而增强。     

高血压大鼠心肌内质网应激时GRP78和CHOP的表达及其与心肌细胞凋亡的关系

目的:探讨心肌组织内质网应激相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein78,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)在高血压大鼠心肌中的表达及其与心肌细胞凋亡的关系。方法:将48只SD大鼠随机等分为两个组,一组采用腹主动脉缩窄术(TAC)建立高血压模型,称为TAC组;另一组只进行相应的假手术,称为Sham组。按术后饲养时间(3 d、7 d、14 d和28 d)的不同,TAC组又分为4个组,即TAC3d组、TAC7d组、TAC14d组和TAC28d组,每组6只(n=6);Sham组也又分为4个组,即Sham3d组、Sham7d组、Sham14d组和Sham28d组,每组6例(n=6)。用颈动脉插管法测定各组大鼠的平均动脉压(MAP);用Western blot法检测GRP78蛋白和CHOP蛋白表达的水平;用TUNNEL法检测心肌细胞的凋亡。结果:①TAC3d组、TAC7d组、TAC14d组和TAC28d组的MAP均显著高于相应的各Sham组(P0.05),且TAC各组的MAP随着术后时间的延长,血压值呈逐渐递增的趋势。②GRP78蛋白在TAC术后3 d即发现表达(0.20±0.02),明显高于Sham3d组(0.10±0.02)(P0.05);但明显低于其他各TAC组(P0.05)。随着术后时间的延长,TAC7d组GRP78蛋白的表达达到最高(0.94±0.03),其后各组呈递减趋势;但TAC7d组、TAC14d组和TAC28d组GRP78蛋白表达的水平均明显高于相应的各Sham组(P0.05)。③随着TAC术后时间的延长,心肌组织中CHOP蛋白的表达呈递増趋势;TAC7d组、TAC14d组和TAC28d组CHOP蛋白表达的水平,分别为(0.17±0.01)、(0.36±0.03)和(0.61±0.02),均明显高于相应的各Sham组(P0.05)。TAC3d组CHOP蛋白的表达与Sham3d组比较,无明显差异。④Sham3d组和TAC3d组中仅有极少数凋亡细胞;Sham7d组和TAC7d组可见较多的凋亡细胞,且随着时间的延长细胞凋亡率逐渐增加,TAC28d组的凋亡率达最高(30.23±0.17)%;TAC7d组、TAC14d组和TAC28d组细胞凋亡率显著高于相应的各Sham组(P0.05)。⑤相关性分析显示,从TAC7d组、14d组及28d组的MAP与心肌组织中GRP78蛋白的表达呈显著的负相关(r=-0.882,P0.01),与CHOP蛋白的表达呈显著正相关(r=0.933,P0.01);CHOP蛋白的表达与GRP78蛋白的表达呈显著负相关(r=-0.980,P0.01),与心肌细胞的凋亡率呈显著的正相关(r=0.997,P0.01)。结论:高血压诱导心肌组织内质网应激反应在血压升高早期以GRP78的表达占优势,随着血压持续性升高可导致CHOP在心肌中超表达,参与心肌细胞凋亡的病理过程,并使心肌内质网应激稳态调节发生失衡。     

衣霉素诱导胃癌细胞内质网应激介导的细胞凋亡

目的:观察衣霉素(tunicamycin,TM)诱导胃癌BGC-823细胞发生内质网应激介导的细胞凋亡.方法:以浓度为10 mg/L的TM分别处理胃癌BGC-823细胞0、24、36和48 h.Annexin V-PI染色法检测细胞凋亡,应用RT-PCR、Western blot检测CHOP的表达水平.结果:PI染色法检测凋亡细胞且随时间增加凋亡细胞增多,细胞凋亡率分别为0.0%、11.8%、16.3%、20.4%,具有时间依赖性(P<0.01).RT-PCR及Western blot结果显示,CHOP的表达明显高于对照组,随着处理时间的增加表达量呈上调趋势,差异均有统计学意义(P<0.01).结论:TM可诱导胃癌细胞内质网应激介导的细胞凋亡.     

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.     

内质网应激在高脂血症相关性大鼠急性胰腺炎发病中的作用

目的探讨内质网应激在高脂血症大鼠合并急性胰腺炎（AP）发病中的作用。方法48只大鼠分为单纯AP组（n=18，正常大鼠腹腔内注射雨蛙肽40μg／kg×2次，间隔2h）、正常组（n=6）、高脂血症组（n=6，普通饲料＋3％胆固醇＋20％猪油）和高脂血症性AP组（n=18，高脂血症大鼠腹腔内注射雨蛙肽40μg／kg×2次，间隔2h）。单纯AP组和高脂血症性AP组大鼠均于造模后9、12、24h分批处死（n=6），测定血淀粉酶活性，评价胰腺病理变化；TUNEL法评价胰腺组织凋亡指数；免疫组化法检测胰腺内葡萄糖调节蛋白（GRP）78／Bip的蛋白表达；PT-PCR法检测胰腺组织内内质网应激过程中的重要分子GRP78／Bip、X结合蛋白（XBP）-1、CHOP／GADD153（C／EBP-homolo-gous protein，or growth arrest and DNA-damage-inducible gene 153）、caspase-12的基因动态表达；Western印迹法检测GRP78、caspase-12蛋白的动态表达。结果大鼠喂饲高脂饮食8周后，三酰甘油[（0、99±0．38）mmol／L]和胆固醇[（3．17±0．18）mmol／L]明显升高，且较正常组高281％和96％（P〈0．05）；高脂血症性AP组血清淀粉酶活性较单纯AP组高，胰腺病理变化亦较单纯AP组严重（P〈0、05），尤其在造模后9h最为显著。高脂血症AP大鼠造模后9、12、24h，胰腺腺泡细胞凋亡均较正常组明显（P〈0.05）；GRP78／Bip表达明显；CH（）P／GADD153在造膜12、24h时表达与正常对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）；在造模后12、24h时胰腺组织发生XBP-1和caspase-12分裂，而正常组则无。结论内质网应激参与了高脂血症性AP的发病，并可通过caspase-12通路诱导胰腺腺泡细胞发生凋亡，加重AP病程。     

白芨多糖对心肌梗死大鼠PI3K/AKT/GRP78信号通路及心肌细胞内质网应激凋亡的影响

目的 探究白芨多糖对心肌梗死(MI)大鼠磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)及葡萄糖调节蛋白(GRP)78信号通路蛋白表达及对心肌细胞内质网(ERS)凋亡的影响.方法 SD大鼠随机分为假手术组、模型组、白芨多糖低(100 mg/kg)、中(200 mg/kg)、高(400 mg/kg)剂量组、阳性对照...     

自发性高血压大鼠心肌细胞凋亡的内质网应激途径

中文：明确高血压左室肥厚致左室舒张功能障碍过程中是否存在ERS介导的凋亡途径。方法：购买普通Wistar-Kyoto(WKY)大鼠(8周龄)30只和自发性高血压大鼠(SHRs)(8周龄)30只。随机各取10只8周龄SHRs和10只WKY大鼠处死后保留心脏标本,余给予普通饲料分别喂养至16周、32周。应用超声心动图等技术判定各组大鼠左室肥厚程度以及左室舒张功能。大鼠符合实验要求后全部处死,留取标本。行TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况,分别用免疫组化法以及免疫印迹检测GRP78、caspase-12蛋白的表达水平。结果：SHRs心肌组织GRP78、Caspase-12的表达升高。结论：证实高血压左室肥厚致左室舒张功能障碍过程中是通过ERS相关的Caspase-12通路介导心肌细胞凋亡。     

辛伐他汀对高脂血症患者载脂蛋白E的影响

目的探讨辛伐他汀对高脂血症患者血清总载脂蛋白E(apoE)水平的影响。方法40例高脂血症患者每晚顿服辛伐他汀10mg4周,比较服药前后血清甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、apoA1、apoB、apoE及脂蛋白(a)〔Lp(a)〕水平的变化。结果用药后血清TC及TG分别下降21．3％及9．2％(P<0．001,<0．05),LDL-C下降24．7％(P<0．01),apoB及apoE分别下降13．8％及34．7％(P<0．05,<0．001),apoA1增加7．5％(P<0．05)。apoE下降幅值分别与其自身基础值和TG及LDL-C基础值呈正相关(P<0．01,<0．01,<0．05)。HDL-C呈增高趋势,Lp(a)改变无统计学差异。结论辛伐他汀能导致血清apoE水平显著下降其可能参与了抗动脉粥样硬化过程。     

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.     

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。     

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.     

Ghrelin通过抑制ERS减轻ISO所致的心肌损伤和心肌细胞凋亡

目的探讨ghrelin（G）减轻异丙基肾上腺素（isoproterenol,ISO）所致心肌损伤和凋亡是否与其抑制心肌内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）有关。方法：将29只雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为对照（Con）组、ISO组和ISO＋G组。Con组皮下注射生理盐水,ISO组皮下注射ISO,ISO＋G组皮下注射ISO前2 d皮下注射ghrelin。采用生理记录仪测定各组大鼠心功能。以HE染色及血浆乳酸脱氢酶（LDH）及肌酸激酶MB（CK-MB）活性的测定评估心肌损伤的程度。用TUNEL法测定心肌细胞的凋亡。用Western blot检测各组心肌组织中ERS标志性分子C／EBP同源蛋白（C／EBP-homologous protein,CHOP）和easpase．12的表达。结果：外源性ghrelin可显著缓解ISO所致大鼠的心功能不全,减轻ISO造成的心肌损伤,减少心肌细胞凋亡,并降低CHOP和剪切的caspase-12的表达。结论：ghrelin通过抑制ERS可减轻ISO所致心肌损伤和心肌细胞凋亡。     

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。     

过表达肌浆网钙三磷酸腺苷酶抑制缺氧诱导心肌细胞凋亡的研究

目的研究过表达肌浆网钙ATP酶2a(SERCA2a)能否提高心肌细胞对缺氧的耐受性,评价其对心肌细胞凋亡的影响。方法体外培养的SD乳鼠心肌细胞随机分为对照组、缺氧组、过表达SERCA2a组和SERCA2a+缺氧组,以携带SERCA2a基因的重组腺病毒转染心肌细胞48 h后对其进行缺氧处理。Western blot法检测细胞质内SERCA2a蛋白及Caspase-3表达的变化;膜联蛋白V/碘化丙啶双染色法及流式细胞术检测心肌细胞凋亡率;激光共聚焦显微镜检测细胞质内Ca~(2+)浓度变化。结果与对照组比较,缺氧组SERCA2a蛋白表达水平显著降低,过表达SERCA2a组蛋白含量升高2.5倍(P<0.05),缺氧组Caspase-3蛋白表达升高53.1%,过表达SERCA2a后给予缺氧处理,Caspase-3蛋白表达降低39.7%(P<0.05)。与对照组比较,缺氧组心肌细胞凋亡率显著升高,与缺氧组比较,SERCA2a+缺氧组细胞凋亡率显著下降(P<0.05)。与对照组比较,缺氧组细胞质内Ca~(2+)荧光强度显著升高;与缺氧组比较,SERCA2a+缺氧组细胞质内Ca~(2+)荧光强度显著降低(P<0.05)。结论过表达SERCA2a可减轻细胞内Ca~(2+)超载和抑制Caspase-3激活,进而减少缺氧诱导的心肌细胞凋亡。