黄芩苷对衣霉素诱导的内质网应激性心肌细胞损伤的影响

目的:观察黄芩苷(BC)对衣霉素(Tm)诱导的心肌细胞内质网应激(ERS)损伤的作用。方法:原代新生SD大鼠心肌细胞培养,随机分为对照组、BC组、Tm组、Tm+BC组。用MTT比色法检测心肌细胞的存活率,乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测心肌细胞损伤,原位缺口末端标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡,Western blot检测CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的水平。结果:①Tm能够损伤心肌细胞并呈现明显的时间依赖关系,各作用时间点心肌细胞的存活率差异显著(P0.05)。Tm可显著增加ERS的CHOP表达及细胞凋亡的水平。②相对与Tm组,50μmol/L的BC能够显著抑制Tm对心肌细胞的损伤,使心肌细胞存活率增加(P0.05)。同时,BC能够显著抑制Tm诱导的心肌ERS损伤,使CHOP表达及细胞凋亡的水平明显下调(P0.05)。结论:BC可通过抑制Tm诱导的心肌ERS及心肌细胞的凋亡,达到保护受损心肌细胞的作用。     

内质网相关性降解与呼吸系统疾病

内质网相关性降解（ERAD）通过清除内质网腔内的错误折叠蛋白质,从而预防和缓解内质网应激,是真核生物蛋白质质量控制和维持细胞正常功能状态的重要机制。ERAD包含底物（即错误折叠蛋白）识别、底物泛素化与逆转运、底物降解三个基本环节,其中任何一个环节失调都会导致细胞功能障碍,并可能进一步导致疾病的发生与发展。近几年研究发现,ERAD参与了COPD、肺癌、肺囊性纤维化等疾病发生过程。本文就参与ERAD的相关因子的研究进展进行综述。     

Altered platelet calsequestrin abundance,Na/Ca exchange and Ca signaling responses with the progression of diabetes mellitus

Introduction

Downregulation of calsequestrin (CSQ), a major Ca^2 + storage protein, may contribute significantly to the hyperactivity of internal Ca^2 + ([Ca^2 +]_i) in diabetic platelets. Here, we investigated changes in CSQ-1 abundance, Ca^2 + signaling and aggregation responses to stimulation with the progression of diabetes, especially the mechanism(s) underlying the exaggerated Ca^2 + influx in diabetic platelets.

Materials and methods

Type 1 diabetes was induced by streptozotocin in rats. Platelet [Ca^2 +]_i and aggregation responses upon ADP stimulation were assessed by fluorescence spectrophotometry and aggregometry, respectively. CSQ-1 expression was evaluated using western blotting.

Results

During the 12-week course of diabetes, the abundance of CSQ-1, basal [Ca^2 +]_i and ADP-induced Ca^2 + release were progressively altered in diabetic platelets, while the elevated Ca^2 + influx and platelet aggregation were not correlated with diabetes development. 2-Aminoethoxydiphenyl borate, the store-operated Ca^2 + channel blocker, almost completely abolished ADP-induced Ca^2 + influx in normal and diabetic platelets, whereas nifedipine, an inhibitor of the nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate receptor, showed no effect. Additionally, inhibition of Na⁺/Ca^2 + exchange induced much slower Ca^2 + extrusion and more Ca^2 + influx in normal platelets than in diabetic platelets. Furthermore, under the condition of Ca^2 +-ATPase inhibition, ionomycin caused greater Ca^2 + mobilization and Ca^2 + influx in diabetic platelets than in normal platelets.

Conclusions

These data demonstrate that platelet hyperactivity in diabetes is caused by several integrated factors. Besides the downregulation of CSQ-1 that mainly disrupts basal Ca^2 + homeostasis, insufficient Na⁺/Ca^2 + exchange also contributes, at least in part, to the hyperactive Ca^2 + response to stimulation in diabetic platelets.     

软骨细胞中内质网应激信号通路的研究进展

内外环境多种刺激均可导致内质网中未折叠蛋白的积聚,引起细胞内的应激反应,改变细胞的功能和存活状态,这个过程称为内质网应激（ERS）。软骨细胞是关节软骨内唯一的细胞成分,低糖性损伤、白细胞介素-1β和一氧化氮以及一些药物均能使其发生ERS。ERS可引发蛋白激酶R样内质网调节激酶（PERK）、肌醇需酶（IRE）1和活化转录因子（ATF）6三条主要的信号通路构成未折叠的蛋白反应（UPR）。UPR中多种信号分子对软骨细胞的生长、程序性死亡以及软骨的炎症都有重要的影响,本文就ERS信号通路机制、PERK信号通路、IRE1信号通路和ATF6信号通路等研究进展作一综述。     

内质网应激在大鼠酒精性肝病肝细胞凋亡中的作用

目的 探讨内质网应激在大鼠酒精性肝病肝细胞凋亡中的作用.方法 采用酒精灌胃的方法建立大鼠酒精性肝病模型,分别于4、8、12、16周随机处死动物,留取血清和肝组织,同时设置正常对照组.检测大鼠血清总同型半胱氨酸(tHcy)浓度,比色法测定大鼠肝组织胱硫醚β合成酶(CBS)活性,逆转录-聚合酶联反应和免疫组织化学法分别检测肝组织葡萄糖调节蛋白78 (GRP-78)、需钙蛋白酶2 (calpain-2)和caspase-12前体蛋白(procaspase-12)的mRNA和蛋白质表达情况;脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测肝细胞凋亡情况.组间数据比较用完全随机设计的方差分析(SNK法或Tamhane' s法),相关性分析用Pearson直线相关分析法.结果 模型组大鼠16周末出现肝细胞弥漫小泡性脂肪变性、窦周纤维化,汇管区纤维组织增生并有纤维间隔形成.正常对照组及造模4、8、12、16周时,大鼠血清tHcy浓度分别为(5.10±0.56)μmol/L、(6.95±0.17)μ mol/L、(8.36±0.17)μmol/L、(9.45±0.28)μmol/L和(9.85±0.12) μmol/L,肝组织匀浆CBS浓度分别为(613.92±17.09) U/g、(573.53±24.96) U/g、(503.42±44.67) U/g、(438.02±14.67) U/g和(390.45±31.17) U/g,随着造模时间的延长,tHcy浓度逐渐升高(F=338.60,P＜0.01),CBS活性逐渐降低(F=91.90,P＜0.01),且二者呈负相关关系(r=-0.632,P＜0.01).随着造模时间的延长,GRP-78、calpain-2和caspase-12的mRNA相对表达量逐渐升高(F值分别为216.19、128.91和95.印,P值均＜0.01),且GRP-78 mRNA的表达与tHcy浓度呈正相关(r=0.617,P＜0.01); GRP-78和calpain-2的蛋白质表达量逐渐增多,procaspace-12的蛋白质表达量逐渐减少.正常对照组及造模4、8、12、16周的大鼠肝细胞凋亡指数分别为2.17％+1.06％、29.59％±2.62％、加.91％+4.70％、57.39％±6.13％和65.71％±9.78％,呈上升趋势(F=188.30,P＜0.01).结论肝细胞凋亡可能与CBS活性降低导致高同型半胱氨酸血症,从而诱发内质网应激,进而激活calpain-2和caspase-12的信号转导通路有关,这可能为酒精性肝病发病的重要机制之一.     

微电极阵列技术研究肌质网钙ATP酶过表达对大鼠衰竭心肌电活动的改善作用

目的 探索重组腺病毒(rAd)介导的肌质网Ca2+-ATP酶(SERCA2a)过表达对大鼠心肌梗死后心力衰竭心肌电活动节律和传导的改善作用,并探讨可能的电活动机制.方法 将26只成年雄性SD大鼠随机分为3组:假手术组(n=l0),空病毒对照组(rAd.β-gal组,n=8)和肌质网Ca2+-ATP酶(SERCA2a)转染组(rAd.SERCA2a组,n=8).假手术组仅开胸不结扎动脉,rAd.β-gal组和rAd.SERCA2a组分别进行左冠状动脉前降支结扎建立大鼠心肌梗死后心力衰竭动物模型,同时分别将携带β-gal和SERCA2a基因的重组腺病毒(rAd)导入衰竭心脏,术后2周超声心电图检测心脏舒张功能和收缩功能,心电图监测体表心电活动以及微电极阵列(MEA)技术监测离体心脏组织电活动情况.结果 rAd携带SERCA2a与β-gal基因均成功转入大鼠衰竭心脏.rAd.SERCA2a组可改善心功能,与假手术组相比心室舒张末期容积与心室收缩末期容积轻微增加[(0.41±0.13)cm2对(0.39±0.02)cm2,(0.08±0.02)cm2对(0.06±0.01)cm2,P＞0.05],左心室射血分数[(0.82±0.05)对(0.86±0.01),P＞0.05]和短轴缩短率[(46.6±2.32)％对(49.58±1.71)％,P＞0.05]无明显改变.与假手术组相比,rAd.β-gal组体表心电图QT间期延长[(111.02±7.42) ms对(94.7±1.55) ms,n=6,P＜0.05],室性早搏发生率达71.5％ (5/7),而rAd.SERCA2a组QT间期缩短[(81.45±4.97)ms对(94.7±1.55)ms,n=6,P＜0.05],室性早搏发生率达14.3％(1/7).MEA记录可发现rAd.SERCA2a组心率与假手术组相比差异无统计学意义[(435±31)次/min对(442 ±22)次/min,n=6,P＞0.05],与rAd.β-gal组相比,rAd.SERCA2a组最大场电位[(0.82±0.39)mV对(0.64±0.13) mV,n=6,P＜0.05]、最小场电位[(1.88±0.57) mV对(1.35±0.12) mV n=6,P＜0.05]、场电位时限[(124.17±21.08)ms对(113.23±12.02) ms n=6,P＜0.05]均延长;rAd.β-gal组梗死区与梗死对侧区心肌组织场电位时限差异有统计学意义[(60.36±2.08)ms对(103.24±7.35) ms,n=5,P＜0.05],并且60通道记录梗死区心肌组织场电位时限离散度大于rAd.SERCA2a组[(38.5ms±4.62)ms对(26.88±5.09) ms,n=5];rAd.SERCA2a组传导基本一致,使心肌梗死面心室肌组织电活动呈均一性传导.结论 SERCA2a转基因治疗可以显著改善心力衰竭大鼠的左心室收缩功能、舒张功能,同时可以降低心肌梗死后心力衰竭伴发心律失常的发生,改善心脏电活动的均一传导.MEA技术是一项检测心血管疾病动物模型心脏组织电生理节律和频率以及传导活动的理想技术.     

4,4′-二异硫氰基芪-2,2′-二磺酸对内质网应激诱导心肌细胞损伤的影响

目的探讨氯离子通道阻滞剂4,4′二异硫氰基芪2,2′-二磺酸(DIDS)对衣霉素诱导心肌细胞损伤以及内质网应激标记性分子糖调节蛋白78(GRP78)和CCAAT增强子结合蛋白样同源蛋白(CHOP)的影响。方法取乳鼠心肌细胞培养后,应用衣霉素构建心肌细胞内质网应激模型,随机分为对照组、衣霉素组、衣霉素+DIDS组、DIDS组。应用100ng/ml衣霉素处理24、48、72、96 h;另用DIDS 25、50、75和100μmol/L处理72 h,噻唑蓝法检测心肌细胞存活率,Western blot法检测GRP 78和CHOP蛋白表达水平。结果与对照组比较,衣霉素组48、72和96 h心肌细胞存活率明显降低(P<0.05);与衣霉素组比较,DIDS 50、75和100μmol/L处理明显增加心肌细胞存活率(P<0.05)。与对照组比较,衣霉素组GRP78和CHOP蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与衣霉素组比较,衣霉素+DIDS组GRP78和CHOP表达水平明显下调(P<0.05)。结论 DIDS可以抑制衣霉素诱导的大鼠心肌细胞损伤,其机制可能与拮抗GRP78和CHOP的表达,减轻内质网应激有关。     

环孢菌素A抑制内质网应激减轻β淀粉样蛋白_(25-35)对PC12细胞凋亡的研究

目的探讨环孢菌素A对β淀粉样蛋白_(25-35)(Aβ_(25-35))诱导PC12细胞凋亡的保护机制。方法 PC12细胞传代培养,分为对照组、Aβ_(25-35)组、Aβ_(25-35)+环孢菌素A组(环孢菌素A组)。Aβ_(25-35) 10μmol/L,环孢菌素A 20 -μmol/L。药物作用24 h后,采用流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测内质网应激蛋白钙网蛋白、半胱天冬氨酸酶12(caspase 12)活化片断的蛋白表达。结果与对照组细胞凋亡率(2.0±0.2)%比较,Aβ_(25-35)组细胞凋亡率(45.0±3.7)%明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);而环孢菌素A组细胞凋亡率为(27.0±2.4)%,较Aβ_(25-35)组明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。Western blot显示,与对照组比较,Aβ25 35组钙网蛋白、caspase-12活化片断表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);与Aβ_(25-35)组比较,环孢菌素A组钙网蛋白、caspase 12活化片断表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论环孢菌素A可通过抑制内质网应激相关蛋白表达,来减轻Aβ_(25-35)对PC12细胞的凋亡作用。     

内质网应激在心肌缺血再灌注损伤中的作用

内质网应激（ERS）是细胞对内外环境变化的一种适应性反应,有助于细胞和生命个体的存活,但持续存在或过强时则最终诱发细胞凋亡。缺血,再灌注（I／R）时,钙超载及大量自由基的生成等因素诱导过度ERS导致组织损伤。缺血预处理及稳定Ca2＋稳态可激发适当的ERS,增强细胞耐受长时间缺血刺激的能力,延缓或减轻I／R造成的组织损伤。现综述ERS在缺血再灌注损伤（IRI）中的作用,并指出ERS已成为IRI防治的新靶点。