黄芪注射液联合葛根素注射液对2型糖尿病小鼠心肌的保护作用及其机制

目的:探讨黄芪注射液联合葛根素注射液对2型糖尿病小鼠心脏的保护作用及其机制。方法:将造模成功的2型糖尿病KKAy小鼠随机分为模型组和治疗组(黄芪注射液联合葛根素注射液腹腔注射),同周龄雄性KKAy小鼠作为正常对照组,并于21、24和28周龄时分别处死小鼠。HE染色观察心肌组织形态变化;TUNEL染色法检测心肌细胞凋亡;real-time PCR检测小鼠心脏组织中葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、C/EBP同源蛋白(CHOP)和p53上调凋亡调控因子(PUMA) mRNA的表达;Western blot检测小鼠心脏组织中GRP78、CHOP、PUMA、caspase-3、cleaved caspase-3、caspase-9、cleaved caspase-9、多腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)和cleaved PARP蛋白的表达。结果:模型组小鼠心肌细胞发生肥大,可见到部分细胞出现肌浆溶解和坏死,治疗组小鼠病变减轻;与对照组比较,模型组小鼠心肌细胞凋亡数显著增加(P0.01),治疗组小鼠心肌细胞凋亡数较模型组显著降低(P0.05);模型组小鼠21、24和28周龄心肌组织中GRP78、CHOP和PUMA mRNA和蛋白水平,以及cleaved caspase-3、cleaved caspase-9和cleaved PARP蛋白表达水平与正常对照组比较显著增加(P0.01);治疗组小鼠心肌组织中GRP78、CHOP和PUMA mRNA和蛋白水平以及cleaved caspase-3、cleaved caspase-9和cleaved PARP蛋白表达水平均显著低于模型组(P0.01)。结论:黄芪注射液联合葛根素注射液对2型糖尿病小鼠心肌具有保护作用,其机制可能与抑制内质网应激和caspase通路的活化,从而抑制细胞凋亡有关。     

脑缺血及后适应对树鼩海马内质网应激信号分子PERK及GRP78的影响

目的:探讨脑缺血及后适应对树鼩海马内质网应激信号分子蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)及葡萄糖调节蛋白78(GRP78)的影响及后适应的脑保护机制。方法:光化学反应诱导树鼩局部血栓性脑缺血,于脑缺血后3.5 h夹闭、打开缺血侧颈总动脉交替3个循环(每次5 min)以复制缺血后适应模型。HE染色观察缺血侧海马神经元损伤及超微结构变化,RT-PCR检测脑缺血及后适应不同时间海马组织PERK及GRP78 mRNA表达的变化,免疫组织化学法与Western blot法检测PERK及GRP78的蛋白定位及表达变化。结果:海马神经元随脑缺血时间延长而损伤加重,缺血24 h损伤最为严重,后适应可减轻损伤。脑缺血4 h、24 h及72 h PERK的mRNA及蛋白表达较假手术组增高(P0.05),后适应组与相应的缺血组相比,PERK的mRNA及蛋白表达减少,4 h、24 h差异显著(P0.05);脑缺血4 h、24 h及72 h GRP78的mRNA及蛋白表达与假手术组无明显差异,后适应24 h组较缺血24 h组表达增高(P0.05)。结论:树鼩局部血栓性脑缺血可激活缺血侧海马内质网应激反应,引起PERK/e IF2α信号转导通路中相关分子PERK的mRNA及蛋白表达增高。缺血后适应处理通过下调PERK、上调GRP78的表达,减轻内质网应激反应,减少神经元损伤,具有一定的脑保护作用。     

沉默FSTL1减少衣霉素诱导软骨细胞内质网应激及细胞凋亡

目的探讨沉默卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)对衣霉素诱导软骨细胞内质网应激(ERS)及细胞凋亡的影响。方法取兔膝关节软骨,收集并培养软骨细胞,将细胞分为对照组、衣霉素组、衣霉素+siRNA-FSTL1组和衣霉素+siRNA-NC组;MTT法检测细胞增殖;流式细胞计量术检测细胞凋亡;实时荧光定量PCR检测细胞中FSTL1、Bcl-2和Bax mRNA含量;Western blot检测细胞中PERK、p-PERK、GRP78、ATF4、CHOP、Cal、e IF2α和p-e IF2α蛋白表达。结果与衣霉素组和衣霉素+siRNA-NC组相比,衣霉素+siRNA-FSTL1组细胞增殖能力显著提高(P0.05),细胞凋亡率降低(P0.05);细胞中FSTL1和Bax mRNA相对表达量均降低,而Bcl-2 mRNA相对表达量均升高(P0.05);细胞中PERK和e IF2α蛋白相对表达量均升高,而p-PERK、GRP78、ATF4、CHOP、Cal和p-e IF2α蛋白相对表达量均降低(P0.05)。结论特异性沉默软骨细胞中FSTL1可有效减少ERS及细胞凋亡,其机制可能与抑制PERK信号通路有关。     

黄芪注射液联合葛根素注射液对2型糖尿病KKAy小鼠肾脏TGF-β1和BMP-7表达的影响

目的: 观察黄芪注射液联用葛根素注射液对2型糖尿病KKA^y小鼠肾脏转化生长因子β₁(TGF-β₁)和骨形态发生蛋白7(BMP-7)表达的影响。方法: 雄性KKA^y小鼠饲养至14周龄时随机分成模型组和黄芪注射液联合葛根素注射液治疗组,同龄雄性C57BL/6J小鼠作为正常组。观察各组小鼠一般状态并测量体重;检测20周龄、24周龄及28周龄小鼠空腹血糖(BG)、血清甘油三酯(TG)、胆固醇 (TC) 和血清肌酐(SCr);免疫组化法测定肾脏组织TGF-β₁蛋白表达情况,RT-PCR法检测肾脏组织BMP-7和TGF-β₁ 的mRNA表达情况。结果: 与正常组相比,模型组小鼠的体重、BG、TG、TC和SCr均有较明显增高;肾组织TGF-β₁蛋白和mRNA表达明显升高,BMP-7 mRNA表达下降。与模型组比较,黄芪注射液联合葛根素注射液治疗组小鼠的体重、BG、TG 、TC 及SCr均有不同程度下降;肾组织BMP-7 mRNA表达升高,而TGF-β₁蛋白及mRNA表达明显下调。结论: 黄芪注射液联合葛根素注射液对2型糖尿病KKA^y小鼠肾脏有保护作用,其机制可能与恢复肾组织BMP-7表达,降低肾组织TGF-β₁过度表达有关。     

4-苯基丁酸对创伤后应激障碍大鼠认知能力的影响

目的:观察4-苯基丁酸(4-PBA)对创伤后应激障碍(PTSD)大鼠海马神经元内质网应激(ERS)与凋亡的影响,探讨4-PBA改善PTSD大鼠认知能力的机制。方法:36只成年SD大鼠随机分为正常组、PTSD组和4-PBA+PTSD组,每组12只。PTSD组采用单次延长应激(SPS)构建PTSD大鼠模型,4-PBA+PTSD组从造模次日开始每天于固定时间腹腔注射4-PBA(40 mg/kg),连续给药7 d。Morris水迷宫实验检测各组大鼠的学习记忆能力; Western Blot实验检测各组大鼠海马葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)及B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-真核翻译起始因子2α(e IF2α)-活化转录因子4(ATF4)信号通路相关蛋白表达的变化。结果:在Morris水迷宫实验中,与对照组比较,PTSD组大鼠学习记忆能力明显减退(P 0.01);与PTSD组比较,4-PBA+PTSD组大鼠学习记忆功能明显改善(P 0.01)。Western Blot实验结果显示,与对照组比较,PTSD组大鼠GRP78、CHOP的表达明显增加(P 0.01),Bcl-2的表达显著减少(P 0.01),PERK、e IF2α、p-eIF2α表达显著增加(P 0.05),与PTSD组比较,4-PBA+PTSD组大鼠GRP78、CHOP的表达明显减少(P 0.01),Bcl-2的表达显著增加(P 0.05),PERK、e IF2α、p-eIF2α表达显著减少(P 0.05)。结论:4-PBA能够通过激活PERK-eIF2α-ATF4信号通路抑制PTSD大鼠海马神经元的ERS和凋亡,进而改善PTSD大鼠的认知能力。     

KKAy糖尿病鼠心肌损伤及葛根素的干预作用

目的：观察糖尿病心肌损伤出现的时间,分析其发生机制,探讨葛根素注射液的干预作用。方法: 全自动生化法检测17周、20周、24周和28周龄KKAy糖尿病模型鼠血清生化指标;流式细胞术检测小鼠心肌细胞凋亡百分率;RT-PCR 法检测小鼠心肌细胞bax、bcl-2 mRNA表达;免疫组化法检测小鼠心肌细胞caspase-3蛋白表达。结果: 与正常对照小鼠相比,除血糖增高外,20周、24周和28周龄KKAy糖尿病模型鼠血清中甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）含量明显升高（P<0.01）。从28周起KKAy模型鼠心肌细胞开始凋亡;bax mRNA表达升高,bcl-2 mRNA表达降低;caspase-3蛋白表达升高。葛根素能减少心肌细胞的凋亡率,降低bax mRNA的表达水平,提高bcl-2 mRNA表达水平（P<0.01）,抑制心肌细胞caspase-3蛋白的表达（P<0.01）。结论: KKAy糖尿病模型鼠第28周存在心肌损伤;细胞凋亡的线粒体途径可能参与了损伤过程;葛根素可抑制KKAy糖尿病鼠心肌细胞凋亡。     

SIRT1调控内质网应激在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的作用研究

目的探讨Sirtuin 1(SIRT1)调控内质网应激在蛛网膜下腔出血(SAH)后早期脑损伤中的作用。方法采用颈内动脉穿刺的方法构建小鼠SAH模型。Western Blot和实时荧光定量PCR检测SAH后0、3、6、12、24、48、72 h SIRT1的蛋白和mRNA的表达水平, 给予SIRT1抑制剂sirtinol或SIRT1小干扰RNA(siRNA)后Western Blot检测SIRT1和内质网应激相关标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、磷酸化蛋白激酶R样内质网激酶(p-PERK)/PERK、磷酸化真核细胞翻译起始因子2α(p-eIF2α)/eIF2α和C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达水平及SAH后24 h检测SAH评分、神经功能评分、脑含水量和血脑屏障完整性。结果与其他时间点相比, 在24 h时, SIRT1蛋白和mRNA的表达最高, 其差异有统计学意义(均P<0.001)。抑制SIRT1表达后内质网应激相关的蛋白GRP78、p-PERK/PERK、p-eIF2α/eIF2α和CHOP表达量增加, 加剧出血量和脑含水量、破坏血脑屏障完整性, 显著降低神经功能评分...     

内质网应激参与双酚A导致小鼠的肝脏脂质沉积

目的研究内质网应激在双酚A(BPA)导致的肝脏脂质沉积中的作用。方法将雄性CD1小鼠随机分为对照组(n=10)和BPA组(n=10)。BPA组给予一定浓度BPA的饲料进行喂养[BPA质量按照500μg/(kg·d)的量加入普通饲料]。8周后化学酶促-比色法检测肝脏三酰甘油(TG)含量,油红O染色观察肝脏内脂质聚集情况,RTPCR法检测肝脏组织脂肪酸合成酶(FAS)和脂肪酸转运蛋白1(FATP1)的mRNA表达。Western blot检测内质网应激相关蛋白(Bip、IRE1α、PERK、e IF2α和SREBP-1c)等蛋白及其磷酸化的表达水平。结果与对照组相比,BPA组小鼠肝脏的TG含量明显增加(P0.05);油红O染色结果与TG定量一致。BPA组肝脏组织中FAS和FATP1的mRNA表达水平显著高于对照组(P0.05)。BPA组肝脏组织中Bip、p-IRE1α/IRE1α、p-PERK/PERK、p-e IF2α/e IF2α和SREBP-1c的蛋白表达水平显著高于对照组(P0.05)。结论内质网应激途径可能参与了BPA所导致的肝脏脂质沉积。     

过表达P21减轻顺铂诱导的HK-2细胞损伤

目的:探讨P21在顺铂诱导的肾小管上皮细胞损伤中的作用。方法:实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-q PCR)及Western blot法检测顺铂诱导的肾小管上皮细胞(HK-2细胞)中P21的表达水平。在HK-2细胞中过表达P21后,采用CCK-8法和流式细胞术检测细胞活力及细胞凋亡;Western blot检测急性肾损伤标志物肾损伤因子1(KIM-1)、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)的表达及细胞凋亡效应蛋白caspase-3的表达;此外,还同时检测葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的蛋白水平及蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、真核翻译起始因子2α(e IF2α)的磷酸化水平以反映细胞内质网应激相关信号通路的活性。结果:在肾小管上皮细胞中,顺铂可剂量及时间依赖性上调P21的mRNA及蛋白表达。过表达P21可逆转顺铂诱导的HK-2细胞凋亡,并使KIM-1、NGAL、GRP78、p-PERK、p-e IF2α、CHOP和cleaved caspase-3的蛋白水平明显减少。结论:过表达P21可减轻顺铂诱导的肾小管上皮细胞急性损伤,其机制可能与调控HK-2细胞内质网应激信号通路,抑制细胞凋亡有关。     

葛根素注射液对糖尿病KKAy小鼠肾小管上皮细胞的影响

 目的：观察葛根素治疗糖尿病小鼠肾间质纤维化（renal interstitial fibrosis,RIF）过程中肾小管上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）相关蛋白表达的变化,为临床药物治疗糖尿病RIF提供实验依据。方法：将16只2型糖尿病模型KKAy小鼠随机分为模型组（n=8）和葛根素注射液治疗组（n=8）。8只C57BL/6J小鼠作为正常组。用药组小鼠14周龄开始以腹腔注射的方式给药,观测小鼠日常状态及血糖变化,于24周龄处死小鼠,取肾脏分别观察肾组织病理形态学变化,免疫组织化学法检测小鼠肾组织中α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin, α-SMA)、转化生长因子β1（transforming growth factor β1,TGF-β1）和转化生长因子β I型受体（TGF-β-RI）蛋白的表达。结果：形态学观察可见模型组发生明显的纤维化改变,而经葛根素注射液治疗后,小鼠肾间质基质轻度增多,病变较轻微。治疗组KKAy小鼠肾组织中较模型组小鼠肾组织中α-SMA、TGF-β1和TGF-β-RI蛋白的表达减少。结论：葛根素注射液可在一定程度上减少α-SMA的表达,抑制KKAy小鼠肾脏组织中TGF-β1和TGF-β-RI蛋白表达,阻断并逆转EMT的过程,延缓肾间质纤维化的发生和发展。     

PERK介导的内质网应激参与血管紧张素Ⅱ诱导心肌肥大的机制

目的: 研究蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)介导的内质网应激(ERS)反应在血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导心肌细胞肥大中的作用。方法: 在AngⅡ诱导原代培养的乳大鼠心肌细胞肥大模型上,采用[³H]-亮氨酸掺入、心肌细胞表面积测定等评估心肌细胞肥大程度;以实时定量PCR、RT-PCR和Western blotting检测ERS标志性分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、钙网蛋白(CRT)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、真核细胞翻译起始因子2α(eIF2α)和C/EBP同源蛋白(CHOP)mRNA和蛋白表达变化。结果: 与正常对照组比较,AngⅡ组CRT mRNA和蛋白表达分别高146.4%和125.3%(P<0.05),GRP78 mRNA和蛋白的表达分别高84.0%和77.6% (P<0.05),PERK mRNA和蛋白表达分别高165.4%和132.1%(P<0.05),eIF2α mRNA和蛋白表达分别高110.9%和46.5%(P<0.05),CHOP mRNA和蛋白表达分别高117.7%和63.3%(P<0.05)。结论: PERK介导的内质网应激反应参与了AngⅡ诱导的心肌细胞肥大。     

IL-1β通过加重脂质诱导的内质网应激导致人系膜细胞损伤

 目的： 探讨白细胞介素1β（IL-1β）加重脂质诱导的内质网应激（ERS）而导致人肾小球系膜细胞（HMCs）损伤的分子机制。方法：将HMCs分为对照组、高脂组（LDL）、IL-1β+高脂组（IL-1β+LDL）及4-苯基丁酸(4-PBA)干预组（4-PBA+IL-1β+LDL）。油红O染色检测HMCs胞内脂质沉积;real-time PCR检测葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA） mRNA水平;免疫细胞化学分析GRP78蛋白水平; Western blotting检测NF-κB p65水平;ELISA法测定细胞培养上清IL-6和TGF-β1含量。结果：与LDL组相比,IL-1β+LDL组胞内脂质沉积、GRP78 mRNA与蛋白水平、PERK mRNA水平、NF-κB p65水平及IL-6分泌量均显著增高（均P＜0.05）;4-PBA可减少胞内脂质沉积,降低GRP78 mRNA与蛋白及PERK mRNA水平,抑制NF-κB p65的表达,减少IL-6的分泌（均P＜0.05 vs IL-1β+LDL组）。与LDL组相比,IL-1β+LDL组α-SMA mRNA表达增高（P＜0.05）,4-PBA可显著降低其表达（P＜0.05 vs IL-1β+LDL组）。结论：IL-1β可加重脂质诱导的ERS,从而导致细胞损伤。     

PKR-like endoplasmic reticulum kinase (PERK) activation following brain ischemia is independent of unfolded nascent proteins

Transient global brain ischemia results in an immediate inhibition of protein translation upon reperfusion. During early brain reperfusion protein synthesis is inhibited by alpha subunit of eukaryotic initiation factor 2 (eIF2α) phosphorylation by the PKR-like endoplasmic reticulum kinase (PERK). Normally, PERK is held in an inactive, monomeric state by the binding of the endoplasmic reticulum (ER) chaperone GRP78 to the lumenal end of PERK. The prevailing view is that ER stress leads to the accumulation of unfolded proteins in the ER lumen. GRP78 dissociates from PERK to bind these accumulated unfolded proteins, leading to PERK activation, phosphorylation of eIF2α, and inhibition of translation. To determine if an increase in unfolded nascent proteins following transient brain ischemia contributes to PERK activation, protein synthesis was blocked by intracerebral injection of anisomycin prior to induction of ischemia. Anisomycin inhibited protein synthesis by over 99% and reduced newly synthesized proteins in the ER to ∼20% of controls. With an ER nearly devoid of newly synthesized proteins, PERK was still activated and was able to phosphorylate eIF2α in CA1 neurons during reperfusion. These data strongly argue that PERK activation is independent of the large increase in unfolded nascent proteins within the ER following transient global brain ischemia.     

SET7/9介导的内质网应激对砷致肝细胞凋亡的影响

目的:通过研究SET7/9(SET domain containing 7/9)对内质网应激(ERS)的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)信号通路的影响,探讨其在砷致肝细胞凋亡机制中的作用。方法:把人肝细胞LO2分为对照组、砷染毒模型组、阴性转染组和SET7/9 siRNA转染组。流式细胞术检测各组细胞凋亡的变化;Western blot方法观察各组LO2细胞SET7/9、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、PERK和p-PERK表达水平的变化。结果:抑制SET7/9表达可降低砷染毒LO2细胞的凋亡率(P 0.05)。砷染毒可以使LO2细胞SET7/9表达水平升高,上调LO2细胞GRP78和p-PERK的蛋白水平(P 0.05)。砷染毒LO2细胞经SET7/9 siRNA转染后可下调其GRP78和p-PERK的蛋白水平。结论:砷可以通过上调SET7/9激活了ERS的PERK信号通路,从而导致肝细胞凋亡。     

西洋参茎叶总皂苷通过抑制内质网应激减轻毒胡萝卜素诱导的心肌细胞凋亡

 目的:研究西洋参茎叶总皂苷 (PQS) 减轻毒胡萝卜素(TG) 诱导的心肌细胞凋亡的分子机制。方法:原代培养的心肌细胞分为：control组、TG组、PQS (40 mg/L、80 mg/L及160 mg/L)+TG组、牛磺酸 (40 mmol/L)+TG组、蛋白激酶R样内质网激酶 (PERK)敲低+TG组及随机双链RNA转染对照 (mock)+TG组。通过向培养液中加入1 μmol/L TG作用24 h诱导离体培养的乳大鼠心肌细胞凋亡。以RNAi方法敲低心肌细胞PERK基因。CCK-8法和流式细胞术检测细胞活性及凋亡率,Western blotting方法检测内质网应激(ERS)标志分子葡萄糖调节蛋白78 (GRP 78)、钙网蛋白 (CRT)、PERK、p-PERK、真核起始因子2α (eIF2α)、p- eIF2α、活化转录因子4 (ATF4)、C/EBP同源蛋白 (CHOP) 及凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax的表达。结果:与对照组比较,TG孵育明显诱导细胞凋亡,降低细胞活力,上调PERK和eIF2α磷酸化以及GRP78、CRT、ATF4、CHOP及促凋亡蛋白Bax表达,降低抗凋亡蛋白Bcl-2表达 (P<0.05);与TG组比较,PQS 160 mg/L及敲低PERK均可显著降低细胞凋亡率,升高细胞活力 (P<0.05);3种不同浓度的PQS可呈剂量依赖性降低Bax蛋白表达,升高Bcl-2蛋白表达 (P<0.05),敲低PERK基因及PQS (160 mg/L) 预处理均可降低ERS分子GRP78、CRT、ATF4及CHOP表达,降低PERK及eIF2α的磷酸化水平 (P<0.05)。结论: PQS 160 mg/L 减轻ERS诱导剂TG诱导的心肌细胞凋亡,PQS预处理可以模拟PERK敲低减轻TG致心肌细胞凋亡的效应,提示PERK-eIF2α-ATF4-CHOP途径参与PQS减轻ERS相关凋亡的作用。     

PERK通路在吗啡保护心肌H9c2细胞过程中的作用

目的:探讨吗啡(morphine)是否通过PERK通路降低内质网应激,阻止线粒体膜通透性转换孔(mPTP)开放,从而保护氧化应激损伤的心肌细胞。方法:体外培养大鼠心肌H9c2细胞,用H2O2建立氧化应激模型,随机分为对照组、H2O2组、H2O2+morphine组、H2O2+morphine+PERK通路抑制剂GSK2656157组、morphine组和GSK2656157组。免疫组化法检测吗啡对氧化应激引起葡萄糖调节蛋白(GRP)78和GRP94表达的影响;Western blot法检测PERK信号通路相关蛋白的水平;利用共聚焦显微镜观察吗啡对氧化应激所致mPTP开放及内质网的影响;乳酸脱氢酶(LDH)和MTT试剂盒分别检测细胞毒性和细胞活力。结果:与对照组相比,H2O2组GRP78和GRP94蛋白为强阳性表达,棕黄色颗粒明显增加,吗啡明显抑制此过程。与对照组相比,不同浓度GSK2656157使PERK的磷酸化明显减少,其中2μmol/L的作用效果最为显著(P<0.05)。氧化应激使GRP78、GRP94、p-PERK和CHOP的蛋白水平明显增加,使糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)磷酸化明显减少;线粒体TMRE和内质网ER-Tracker Red红色荧光强度均明显减少;细胞毒性明显增强,细胞活力明显减弱。吗啡明显抑制H2O2引起的改变,而GSK2656157可进一步加强吗啡的作用(P<0.05)。结论:吗啡通过抑制PERK通路降低内质网应激,使GSK-3β失活,进而阻止mPTP开放,保护受氧化应激损伤的心肌H9c2细胞。     

PERK-eIF2α-ATF4信号通路参与调控磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解

目的 探讨蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）-真核细胞起始因子2α（eIF2α）-活化转录因子4（ATF4）介导的内质网应激通路在磷酸三钙（TCP）磨损颗粒诱导假体周围骨溶解中的作用。 方法 取雄性ICR小鼠30只,随机分为3组：假手术组（sham,n=10）、TCP磨损颗粒组（模型组,n=10）和salubrinal干预组(SAL,n=10)。采用TCP磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型,于术后第2天颅顶局部注射SAL（1 mg/kg）,每隔2 d 1次,持续干预2周。实验结束后处死动物取颅骨和外周血。Western blotting法检测TCP磨损颗粒植入部位周围骨组织中内质网应激分子伴侣葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）表达水平及PERK-eIF2α-ATF4信号通路的活化情况;HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察SAL对假体周围骨溶解和破骨细胞形成的影响;Real-time PCR检测SAL对破骨细胞活化相关基因抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）、基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和 c-fos的mRNA水平;ELISA法检测SAL对血清中肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）和前列腺素E₂（PGE₂）水平的影响。 结果 TCP磨损颗粒可诱导假体周围骨组织发生内质网应激反应,同时激活PERK-eIF2α-ATF4信号通路,表现为TCP磨损颗粒组小鼠颅骨组织中内质网应激通路蛋白GRP78、CHOP和磷酸化PERK（p-PERK）、磷酸化eIF2α（p-eIF2α）和ATF4蛋白表达均显著上调,而PERK和eIF2α蛋白明显下调（P<0.05）;而颅顶局部注射eIF2α特异性抑制剂SAL可明显阻止TCP磨损颗粒诱导假体周围破骨细胞形成和骨溶解,减少TRAP、MMP-9和cathepsin K 的mRNA水平（P<0.05）;同时抑制TNF-α、PGE2和IL-1β等炎症因子的产生（P<0.05）。 结论 PERK-eIF2α-ATF4介导的内质网应激通路参与调控TCP磨损颗粒诱导的小鼠颅骨溶解;抑制该信号通路可减轻TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解和关节松动。