基于PERK/ATF4/CHOP信号通路研究滋阴明目方含药血清对衣霉素诱导的ARPE-19细胞的作用机制

目的研究滋阴明目方含药血清对衣霉素诱导ARPE-19细胞的影响及其可能机制。方法构建细胞内质网应激损伤模型,将ARPE-19细胞分为空白组、模型组、空白血清组、滋阴明目方含药血清组、牛磺熊去氧胆酸组。对细胞进行形态观察,CCK-8检测细胞存活率,TUNEL法检测细胞凋亡,Western blot检测细胞蛋白激酶样内质网激酶(PERK)、活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)蛋白的表达。结果选用浓度50μmol/L衣霉素干预ARPE-19细胞造模。观察细胞形态发现,滋阴明目方含药血清组和牛磺熊去氧胆酸组ARPE-19细胞较模型组细胞数量增多,生长较均匀,漂浮的死亡ARPE-19细胞及碎片减少。与空白组相比,模型组和空白血清组的细胞存活率下降(P<0.01),凋亡率明显上升(P<0.01),PERK、ATF4、CHOP蛋白表达上调(P<0.01)。与模型组相比,滋阴明目方含药血清组细胞存活率上升(P<0.01),凋亡率明显下降(P<0.01),PERK、ATF4、CHOP蛋白表达下调(P<0.01)。结论滋阴明目方含药血清可以减少ARPE-19细胞内质网应激损伤模型的凋亡,其分子机制与调控PERK-ATF4-CHOP信号通路有关。

雷公藤红素通过调控ATF4/caspase-3/GSDME信号通路促进肝癌细胞焦亡

目的探究雷公藤红素(tripterine,TRI)抑制肝癌细胞(hepatocellular carcinoma,HCC)进展的新机制。方法利用不同浓度(0、0.5、2和8μmol·L-1)TRI作用于肝癌细胞,然后利用CCK-8、细胞克隆、Transwell和蛋白免疫印迹等实验方法评估细胞表型和可能机制;再利用siRNA将靶基因GSDME进行干扰,确定GSDME的作用;最后使用移植肿瘤模型验证TRI在体内抑制HCC细胞的生长的机制。结果TRI可抑制HCC细胞增殖、克隆和侵袭,促进细胞焦亡。免疫印迹结果显示,TRI处理后肝细胞癌HepG2或Hepa1-6中GSDME表达均上调,同时cleaved caspase-3和PARP也明显升高。敲除GSDME后可部分逆转TRI诱导的细胞焦亡。同时GSDME敲低后的细胞具有更强的克隆和迁移能力,且与单独的TRI治疗组相比,细胞凋亡率降低。在体内实验中,TRI抑制可HCC肿瘤生长,TRI+siGSDME组小鼠肿瘤生长速度比单独TRI治疗组快。此外,TRI刺激后HepG2和Hepa1-6细胞中p-eIF2a、ATF4均升高。免疫荧光结果显示,TRI刺激后HepG2和Hepa1-6细胞中ATF4阳性细胞数呈剂量依赖性增加。结论TRI抑制肝癌细胞生长和侵袭可能与其调控ATF4/caspase-3/GSDME信号通路促进肝癌细胞焦亡有关。

葛根芩连汤对2型糖尿病db/db小鼠胰腺组织PERK/ATF4/CHOP信号通路的影响

目的观察葛根芩连汤对2型糖尿病(T2DM)小鼠胰腺内质网应激的影响,探讨其治疗T2DM的作用机制。方法75只SPF级雄性db/db小鼠随机分为模型组、二甲双胍组和葛根芩连汤高、中、低剂量组,每组15只,15只db/m小鼠作为空白组,给药组分别予相应药物灌胃12周。检测小鼠体质量、空腹血糖(FBG)及糖化血红蛋白(HbA1c),HE染色观察胰腺组织病理变化,TUNEL染色检测胰岛细胞凋亡情况,Western blot检测胰腺组织葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、p-PERK、活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)蛋白表达,实时荧光定量PCR检测胰腺组织PERK、ATF4、CHOP mRNA表达。结果与空白组比较,模型组小鼠体质量、FBG和HbA1c含量显著增加(P<0.01);胰腺组织结构不完整,边界模糊,内有空泡,胰岛细胞凋亡明显增加(P<0.01);胰腺组织GRP78、p-PERK、ATF4、CHOP蛋白表达显著升高(P<0.01),PERK、ATF4、CHOP mRNA表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,各给药组小鼠体质量、FBG和HbA1c含量显著减少(P<0.05,P<0.01);胰腺组织病理改变有所减轻,胰岛细胞凋亡不同程度减少(P<0.05,P<0.01);葛根芩连汤高、中剂量组和二甲双胍组胰腺组织GRP78、p-PERK、ATF4、CHOP蛋白表达显著降低(P<0.01),PERK、ATF4、CHOP mRNA表达显著降低(P<0.05,P<0.01)。结论葛根芩连汤可能通过抑制内质网应激PERK/ATF4/CHOP信号通路,下调相关基因和蛋白表达,减少胰岛细胞凋亡,保护胰岛细胞功能,延缓T2DM进展。

FABP4沉默通过调节PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路对妊娠糖尿病大鼠内质网应激和胰岛素抵抗的影响

目的:探讨脂肪酸结合蛋白4(FABP4)沉默通过调节蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/真核细胞启动因子2α(eIF2α)/转录因子4(ATF4)/C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路对妊娠糖尿病(GDM)大鼠内质网应激(ERS)和胰岛素抵抗(IR)的影响。方法:腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立GDM大鼠模型。通过尾静脉注射FABP4 siRNA质粒(si-FABP4)、阴性对照质粒(NC)和PERK激活剂(CCT020312),将大鼠随机分为Normal组、GDM组、GDM+NC组、GDM+si-FABP4组、GDM+si-FABP4+CCT020312组。检测胰腺组织中FABP4含量、血脂水平、炎症标志物水平和氧化应激标志物水平,检测胰腺组织中PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路相关蛋白表达。HTR-8/SVneo细胞分为5组:对照(Control)组、高糖(HG)组、HG+NC组、HG+si-FABP4组、HG+si-FABP4+CCT020312组,24 h后检测细胞中FABP4及PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路相关蛋白表达。结果:与Normal组相比,GDM组大鼠血清和胰腺组织中FABP4水平显著上调(P<0.05)。FABP4沉默显著降低了FBG和IR,并伴有血脂、CRP、TNF-α、IL-6及MDA水平降低和SOD、CAT水平升高(P<0.05)。此外,FABP4沉默减轻了胰腺和胎盘组织损伤。而CCT020312上调PERK、eIF2α磷酸化水平和ATF4、CHOP蛋白表达后,FABP4沉默对GDM大鼠IR、炎症、氧化应激以及胰腺和胎盘损伤的抑制作用均被逆转(P<0.05)。FABP4在HG诱导的HTR-8/SVneo细胞中上调表达,沉默FABP4可抑制PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路蛋白表达,CCT020312则逆转这种变化(P<0.05)。结论:FABP4沉默通过抑制炎症和氧化应激,改善GDM大鼠的IR和ERS,其机制与抑制PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路有关。

基于内质网应激PERK/ATF4/CHOP信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病大鼠足细胞凋亡的影响

目的:基于蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病(MN)大鼠内质网应激的影响。方法:将80只雄性SD大鼠随机分配,其中20只为正常组,剩余60只大鼠采用尾静脉注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA)的方法诱导MN病变。将造模成功的大鼠随机分为模型组、贝那普利组和丹参多酚酸盐低、中、高剂量组,每组10只,另取10只正常组大鼠共同进行实验。贝那普利组每日给药剂量为10 mg/kg,丹参多酚酸盐低、中、高剂量组每日给药剂量分别为16.7、33.3、66.7 mg/kg,正常组和模型组予等体积生理盐水,各组均每日灌胃1次,连续4周。检测各组大鼠治疗后24 h尿蛋白定量(24 h-UTP);腹主动脉取血分离血清,检测各组大鼠血尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)含量;过碘酸六胺银(PASM)染色后光镜观察各组大鼠肾组织病理形态,透射电子显微镜进一步观察各组大鼠肾组织细微结构变化;免疫荧光法检测各组大鼠肾组织免疫球蛋白G(IgG)沉积情况;免疫组化(IHC)法检测各组大鼠肾组织足细胞裂隙膜蛋白(Podocin)、足细胞裂孔隔膜蛋白(Nephrin)表达水平;蛋白免疫印迹(Western blot)法检测各组大鼠肾组织PERK、ATF4、CHOP、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达。结果:相较于正常组,模型组大鼠的肾组织显示出显著的病理性变化,肾小球基底膜显著增厚,并出现类似钉突的结构改变,同时伴有系膜基质的增生现象,沿毛细血管袢有IgG弥漫性沉积;各给药组大鼠肾组织上述病理改变有所缓解,足细胞损伤减少,IgG沉积减轻。模型组大鼠24 h-UTP水平显著高于正常组(P<0.01);各给药组大鼠24 h-UTP水平均显著低于模型组(P<0.05,P<0.01),其中丹参多酚酸盐中剂量组大鼠24 h-UTP水平与贝那普利组比较差异无统计学意义(P>0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠24 h-UTP水平明显低于贝那普利组(P<0.01),丹参多酚酸盐对MN模型大鼠24 h-UTP水平的降低作用具有明显的剂量依赖性(P<0.01)。各组大鼠血清BUN、Scr水平比较差异均无统计学意义(P>0.05)。模型组大鼠肾组织Podocin、Nephrin蛋白表达显著低于正常组(P<0.05);各给药组大鼠上述蛋白表达均显著高于模型组(P<0.05),其中丹参多酚酸盐中剂量组大鼠上述蛋白表达水平与贝那普利组比较差异无统计学意义(P>0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠上述蛋白表达水平明显高于贝那普利组(P<0.05),丹参多酚酸盐对MN模型大鼠上述蛋白表达水平的升高作用具有明显的剂量依赖性(P<0.05)。模型组大鼠肾组织PERK、ATF4、CHOP、Bax蛋白表达水平均明显高于正常组(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平明显低于正常组(P<0.01);各给药组大鼠肾组织上述蛋白表达水平均较模型组显著改善(P<0.05,P<0.01),其中丹参多酚酸盐中剂量组大鼠上述蛋白表达水平与贝那普利组比较差异无统计学意义(P>0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠上述蛋白表达的改善程度显著优于贝那普利组(P<0.01),丹参多酚酸盐对MN模型大鼠上述蛋白表达水平的改善作用具有明显的剂量依赖性(P<0.01)。结论:丹参多酚酸盐可能通过调控PERK/ATF4/CHOP信号通路,缓解肾组织内质网应激,抑制足细胞凋亡,进而保护肾脏及延缓疾病进展。

滋阴明目方对视网膜色素变性rd10小鼠PERK-ATF4信号通路的影响

目的研究滋阴明目方对视网膜色素变性小鼠的影响及其可能机制。方法将60只rd10小鼠随机分为模型组(等量生理盐水)、维生素A(Vitamin A,VitA)组[VitA 750 IU/(kg·d)]及滋阴明目方低、中、高剂量组[滋阴明目方水煎液13.5、27、54 g/(kg·d)],12只C57BL/6小鼠作为空白组(等量生理盐水),均灌胃干预28 d。HE染色观察视网膜组织病理改变,TUNEL法检测视网膜组织凋亡,微滴式数字PCR和免疫荧光双染检测视网膜组织蛋白激酶样内质网激酶(protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)、活化转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)mRNA和蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组小鼠视网膜明显萎缩、变薄,视网膜色素上皮(retinal pigment epithelial,RPE)细胞不可见,外核层消失,视网膜厚度减小(P<0.01),小鼠视网膜细胞数量明显减少,存在大量凋亡细胞;PERK、ATF4 mRNA和蛋白表达量升高(P<0.01)。与模型组比较,VitA组和滋阴明目方各剂量组视网膜状况改善,厚度均增加(P<0.01);细胞数量增多,凋亡细胞减少;PERK、ATF4 mRNA表达量降低(P<0.01)。与模型组比较,VitA组和滋阴明目方中、高剂量组PERK、ATF4蛋白表达量降低(P<0.01);滋阴明目方低剂量组ATF4蛋白表达量降低(P<0.01)。与滋阴明目方低剂量组比较,滋阴明目方高剂量组视网膜厚度增加(P<0.05),滋阴明目方中、高剂量组ATF4蛋白表达量及PERK mRNA表达量降低(P<0.01)。与VitA组相比,滋阴明目方高剂量组ATF4蛋白表达量降低(P<0.05),滋阴明目方中、高剂量组PERK mRNA表达量降低(P<0.01)。结论滋阴明目方可改善小鼠视网膜的形态,减少视网膜组织的凋亡,其分子机制可能与调控PERK-ATF4信号通路有关。

降脂通脉饮对高血脂症大鼠血脂和PERK/ATF4/CHOP信号通路的影响

目的观察降脂通脉饮对高血脂症大鼠血脂及蛋白激酶样内质网激酶(PERK)/转录激活因子4(ATF4)/C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路的影响,探讨降脂通脉饮调节血脂的作用机制。方法将30只SD大鼠随机分为正常组、模型组及降脂通脉饮低、中、高剂量组,每组6只。正常组大鼠给予普通饲料喂养,同时灌胃生理盐水;其余组大鼠给予高脂饲料喂养,其中模型组同时灌胃生理盐水,降脂通脉饮低、中、高剂量组同时灌胃1.56 mg/(kg·d)、3.125 mg/(kg·d)、6.25 mg/(kg·d)的降脂通脉饮。连续干预8周后,生化法检测血清胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,RT-PCR和Western blot法检测颈动脉组织中PERK、ATF4、CHOPmRNA及蛋白表达情况。结果与正常组比较,模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平和PERK、ATF4、CHOP mRNA及蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05);与模型组比较,降脂通脉饮中、高剂量组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平和PERK、ATF4、CHOP mRNA及蛋白相对表达量均明显降低(P均<0.05)。结论降脂通脉饮可能通过调节内质网应激PERK/ATF4/CHOP信号通路而发挥降脂作用。

基于PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路探讨健骨颗粒对UMR-106细胞内质网应激凋亡的影响

目的探讨健骨颗粒含药血清对UMR-106成骨样细胞内质网应激ERS凋亡的影响和作用机制。方法选用UMR-106成骨样细胞,采用0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05μmol/L不同浓度的GSK2606414(PERK抑制剂)对细胞进行干预,采用CCK8法筛选GSK2606414最佳干预浓度。将生长状态较好的UMR-106细胞随机分为阴性对照组(NC组)、模型组(H_(2)O_(2)组)、健骨颗粒组(H_(2)O_(2)+JG组)和阳性对照组(H_(2)O_(2)+GSK2606414组)4组。NC组和H_(2)O_(2)组采用10%生理盐水血清干预12 h,H_(2)O_(2)+JG组采用10%健骨颗粒含药血清干预12 h,H_(2)O_(2)+GSK2606414组采用0.03μmol/L的GSK2606414和10%生理盐水血清干预12 h,除NC组外,其余各组在不更换新培养基的情况下,再分别加入10μmol/L H_(2)O_(2)干预12 h。采用激光共聚焦显微镜观察细胞内NC组和H_(2)O_(2)组GRP78和Caspase-12荧光表达情况,DCFH-DA检测活性氧(ROS)含量,激光共聚焦显微镜观察细胞内钙离子实时动态变化判断ROS/ERS模型是否成立。再采用An⁃nexin V-FITC/PI检测4组细胞晚期凋亡率,qPCR和Western blot检测4组ERS相关标志指标GRP78、PERK、eIf2α、ATF4和CHOP mRNA转录水平和蛋白相对表达量。结果与0μmol/L组比较,0.03μmol/L的GSK2606414是干预UMR-106细胞12 h后对细胞活力没有影响的最大浓度,故使用该浓度作为后续H_(2)O_(2)+GSK2606414组的实验干预条件。与NC组相比,H_(2)O_(2)组ROS含量显著增高(P<0.01),GRP78和Caspase-12的蛋白荧光表达量明显增加,细胞内钙离子流动速度加快并持续增高,表明H_(2)O_(2)诱导UMR-106细胞ROS/ERS模型的成功建立。与NC组相比,H_(2)O_(2)组凋亡率显著增高(P<0.05),GRP78、PERK、eIf2α、ATF4、CHOP mRNA转录水平和蛋白相对表达量均显著增高(P<0.01)。与H_(2)O_(2)组相比,H_(2)O_(2)+JG组和H_(2)O_(2)+GSK2606414组ROS含量显著降低(P<0.01),凋亡率显著降低(P<0.05),GRP78、PERK、eIf2α、ATF4、CHOP mRNA转录水平(P<0.05)和蛋白相对表达量(P<0.01)均显著降低。结论健骨颗粒可通过PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路缓解内质网过度应激,降低成骨细胞凋亡率,发挥防治绝经后骨质疏松症的作用。

基于PERK/ATF4信号通路探讨保元汤对慢性心力衰竭模型大鼠的影响

【目的】观察保元汤对慢性心力衰竭模型大鼠的治疗作用及机制。【方法】将SD大鼠随机分为空白组、模型组、保元汤组、卡托普利组、保元汤+CCT020312[蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)激活剂]组,每组15只。除空白组,其他各组大鼠采用阿霉素诱导构建慢性心力衰竭模型。给予相应的药物干预后,检测各组大鼠心功能指标[左室舒张末期内径(LVEDD)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)及脑钠肽(BNP)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)],炎症相关因子[肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)],氧化应激因子[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)],细胞凋亡相关指标[B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、B细胞淋巴瘤2相关X蛋白(Bax)、半胱天冬酶3(Caspase-3)]及PERK/转录激活因子4(ATF4)信号通路相关蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、PERK、ATF4、C/EBP同源蛋白(CHOP)水平变化。【结果】与空白组比较,模型组大鼠LVEDD,BNP、cTnI,TNF-α、IL-1β,MDA水平,Bax、Caspase-3,GRP78、PERK、ATF4、CHOP蛋白表达水平显著升高,LVEF、LVFS,SOD及Bcl-2蛋白表达水平显著降低(均P<0.05)。与模型组和保元汤+CCT020312组比较,保元汤组、卡托普利组大鼠LVEDD,BNP、cTnI,TNF-α、IL-1β,MDA水平,Bax、Caspase-3,GRP78、PERK、ATF4、CHOP蛋白表达水平显著降低,LVEF、LVFS,SOD及Bcl-2蛋白表达水平显著升高(均P<0.05)。与卡托普利组比较,保元汤组大鼠上述指标(除CHOP蛋白表达水平外)均无显著变化(P>0.05)。【结论】保元汤可以延缓慢性心力衰竭大鼠进展,其机制可能与抑制PERK/ATF4信号传导通路缓解心肌细胞凋亡,进而减轻炎症反应和氧化应激程度,从而促进心功能及心肌损伤的修复有关。

溃结康调控PERK-elF2α-ATF4-CHOP信号通路干预内质网应激治疗溃疡性结肠炎的机制研究

目的:探讨溃结康(KJK)调控PERK-elF2α-ATF4-CHOP通路改善溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法:C57BL/6小鼠分为空白组、模型组、阳性对照组、KJK(6.4 g/kg、12.8 g/kg)组,制备DSS诱导的UC小鼠模型,造模同时给予对应药物治疗7 d后处死小鼠,测量结肠长度;HE染色观察结肠病理损伤;western blot法检测PERK-elF2α-ATF4-CHOP信号通路蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠DAI评分、Geboes评分明显升高(P<0.001);结肠长度明显缩短(P<0.01);结肠组织中GRP78、CHOP、ATF4、p-PERK、p-elF2α蛋白表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,KJK 6.4 g/kg及12.8 g/kg组小鼠DAI评分及Geboes评分明显降低,结肠长度明显缩短(P<0.05,P<0.01);结肠组织中GRP78、CHOP、ATF4、p-PERK蛋白表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论:KJK可抑制PERK-elF2α-ATF4-CHOP通路信号转导,改善UC小鼠症状。

GCN2/ATF4/BNIP3通路介导线粒体自噬对子宫内膜癌细胞增殖活性的影响

探究GCN2 /ATF4 /BNIP3通路介导线粒体自噬对子宫内膜癌细胞增殖活性的影响。方法 人子宫内膜癌细胞株Ishikawa为研究对象,随机分为四组,A组:为对照,不做任何干预,B 组:线粒体诱导(10μM CCCP)、C组:线粒体诱导+GCN2过表达(10μM CCCP+GCN2慢病毒转染), D组:线粒体诱导组线粒体诱导+GCN2-siRNA(10μM CCCP+GCN2-siRNA转染)。CCK-8法检测各组细胞增殖活性,qRT-PCR和Western blot分别检测GCN2、ATF4、BNIP3、LC3、PINK1的表达水平的变化。结果 与A组相比,B组在24h、48h和72h各时间点增殖活力均明显减少(P<0.05),与B组相比,C组在各时间点增殖活力均明显增加(P<0.05),D组在各时间点增殖活力均明显减少(P<0.05)。Western blot和qRT-PCR检测结果显示,与A组相比,B组细胞LC3、PINK1蛋白和mRNA均明显增加(P<0.05),GCN2、ATF4、BNIP3蛋白和mRNA表达无明显差异(P<0.05),与B组相比,C组GCN2、ATF4、BNIP3蛋白和mRNA表达均明显增加(P<0.05),LC3、PINK1蛋白和mRNA表达均明显下降(P<0.05),D组(P<0.05),GCN2、ATF4、BNIP3蛋白和mRNA表达均明显下降(P<0.05),LC3、PINK1蛋白和mRNA表达均明显增加(P<0.05)。结论 抑制GCN2 /ATF4 /BNIP3通路可通过激活线粒体自噬抑制子宫内膜癌细胞增殖。

基于PERK/ATF4/CHOP通路探讨游泳运动干预血管性痴呆大鼠的机制

目的:基于PERK/ATF4/CHOP通路探讨游泳运动对血管性痴呆(VD)大鼠的脑保护作用。方法:选择48只SPF级雄性SD大鼠,按随机数字表法分为假手术组和实验组,分别为12、36只。实验组采用永久性结扎双侧颈总动脉法进行模型制备,按随机数字表法分为模型组、游泳运动组和药物组,每组12只。游泳运动组给予无负重游泳训练30 min/(次·d),连续4周;药物组腹腔注射单唾液酸四己糖神经节苷脂钠0.33 mg/(kg·d),连续4周;其余2组自由活动4周。干预4周后,采用Morris水迷宫实验观察大鼠的行为学变化;采用透射电镜观察大鼠海马CA1区神经元超微结构;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、Western blot法分别检测蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)mRNA水平及蛋白的相对表达量。结果:①行为学变化:与假手术组比较,模型组平均逃避潜伏期明显延长,穿越平台次数明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,游泳运动组、药物组平均逃避潜伏期明显缩短,穿越平台次数明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。②神经元超微结构:模型组胞浆内细胞器数量减少,胞浆基质溶解空泡化,线粒体嵴断裂,结构不清晰,神经纤维可见坏死、溶解;与模型组比较,游泳运动组胞浆内各细胞器结构、空泡样变程度明显改善。③脑组织PERK、ATF4、CHOP mRNA水平及蛋白含量:与假手术组比较,模型组海马CA1区PERK、ATF4、CHOP mRNA水平均明显升高(P<0.05),PERK、ATF4、CHOP蛋白含量均明显升高(P<0.05);与模型组比较,游泳运动组、药物组海马CA1区PERK、ATF4、CHOP mRNA水平及蛋白含量均明显降低(P<0.05)。结论:游泳运动可保护VD大鼠脑组织,改善其认知功能;其作用机制可能与调控PERK/ATF4/CHOP通路,抑制VD大鼠海马区ERS相关蛋白PERK、ATF4、CHOP mRNA及蛋白表达有关。

ATF4在SiewertⅡ型食管胃结合部腺癌中的表达及与长期随访结果的关系

目的探讨转录激活因子4(activating transcription factor 4,ATF4)的表达与SiewertⅡ型食管胃结合部腺癌(adenocarcinoma of esophagogastric junction,AEG)患者临床病理特征及预后的关系。方法回顾性收集行R0切除的80例SiewertⅡ型AEG患者的临床病理资料,采用免疫组化SP法检测SiewertⅡ型AEG及对应癌旁组织中ATF4的表达情况,观察患者临床特征、生存情况,并通过Cox风险比例模型分析其与预后的关系。结果ATF4在SiewertⅡ型AEG中的阳性表达率为28.8%(23/80),显著低于癌旁组织的87.5%(70/80),差异有统计学意义(P<0.001)。此外,ATF4的表达与AEG的分化程度、TNM分期及淋巴结转移均有明显的相关性(P<0.05)。80例患者的中位随访时间为120个月(95%CI:108.542~131.458)。Kaplan-Meier生存分析显示,ATF4表达阳性的患者长期生存明显优于阴性的患者(P<0.001)。单因素分析显示TNM分期(HR=2.082,95%CI:1.065~4.070,P=0.032)和ATF4的表达(HR=0.214,95%CI:0.096~0.480,P<0.001)可能是患者总生存期的影响因素。进一步多因素分析结果显示ATF4(HR=0.156,95%CI:0.057~0.428,P<0.001)可作为AEG患者的独立预后因子。结论ATF4可能在AEG的发生、发展过程中发挥重要作用,未来有望成为SiewertⅡ型AEG患者远期预后判断的新的生物标志物。

基于PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路探讨化浊解毒消痈方对溃疡性结肠炎小鼠结肠黏膜的保护作用

目的基于PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路探讨化浊解毒消痈方对溃疡性结肠炎(UC)小鼠的作用。方法将48只小鼠随机分成正常组、模型组、美沙拉嗪组(阳性药,045 g/kg)和化浊解毒消痈方高、中、低剂量组(2868、1434、717 g/kg),每组8只。除正常组外,其余各组小鼠均采用25%葡聚糖硫酸钠(DSS)自由饮用7 d建立溃疡性结肠炎模型,造模后各组灌胃给予相应剂量药物。给药7 d后,分析小鼠疾病活动指数(DAI)评分,HE染色观察结肠组织病理学改变,RT-qPCR和Western blot法检测结肠组织PERK、eIF2α、ATF4、CHOP mRNA和蛋白表达。结果与模型组比较,化浊解毒消痈方各剂量组和美沙拉嗪组小鼠DAI评分降低(P<005),结肠组织病理形态得到改善,结肠组织PERK、eIF2α、ATF4、CHOP mRNA和蛋白表达降低(P<005),其中高剂量组作用与美沙拉嗪组相当。结论化浊解毒消痈方能抑制结肠上皮细胞的过度凋亡,对UC小鼠结肠损伤具有保护作用,其作用机制可能与抑制PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路活化、抑制凋亡,进而修复结肠黏膜、促进溃疡愈合有关。

荭草苷抑制PERK/ATF4/CHOP通路改善癫痫小鼠认知功能障碍机制

目的探索荭草苷抑制PERK/ATF4/CHOP通路改善癫痫小鼠认知功能障碍的机制。方法腹腔注射东莨菪碱与盐酸匹鲁卡品,建立癫痫小鼠模型。小鼠随机分为5组:对照组、模型组、荭草苷(50 mg/kg)组、MK-28(PERK激活剂,1 mg/kg)组、荭草苷(50 mg/kg)+MK-28(1 mg/kg)组,分组给药后,观察小鼠癫痫发作情况;Morris水迷宫检测认知功能;TUNEL染色检测海马神经元凋亡率;ELISA测量血清COX-2、IL-18及IL-6水平;免疫印迹法检测海马组织凋亡及PERK/ATF4/CHOP通路蛋白表达。结果荭草苷组小鼠发作次数及持续时间、逃避潜伏期、海马神经元凋亡率、血清COX-2、IL-18及IL-6水平、海马组织Caspase-3、Bax、ATF4、CHOP蛋白表达及p-PERK/PERK相比模型组和荭草苷+MK-28组均降低(P<0.05),MK-28组小鼠各指标变化趋势与荭草苷组相反。结论荭草苷可通过抑制PERK/ATF4/CHOP通路激活阻止炎症,减轻癫痫小鼠海马神经元凋亡,改善其认知功能。

西农萨能奶山羊ATF4基因克隆及其功能初步研究

转录激活子4(activating transcription factor 4,ATF4)是ATF/cAMP应答元件结合蛋白,在反刍动物的生长发育起着关键作用。本研究旨在分析西农萨能奶山羊ATF4基因序列结构,通过siRNA技术干扰ATF4基因表达,初步探究其对奶山羊乳腺上皮细胞脂质代谢和乳蛋白合成的影响。为明确ATF4在西农萨能奶山羊不同组织的表达差异,采集西农萨能奶山羊不同泌乳时期乳腺组织,克隆得到ATF4基因的CDS区并进行生物信息学分析及组织表达谱分析。结果表明,克隆得到奶山羊ATF4基因CDS区,全长为1059 bp,其编码352个氨基酸,蛋白分子量为38.54524 ku,理论等电点为4.61,有35个丝氨酸磷酸化位点,为无跨膜结构的酸性蛋白质;西农萨能奶山羊ATF4蛋白的二级结构中α-螺旋、延伸链、无规则卷曲、β-转角分别为39.77%、7.10%、51.14%和1.99%;ATF4与CEBPB、CEBPG、ATF3、FOSL2、ATF1、DDIT3、TRIB3、BTRC、CREB1、DISC 10个蛋白存在相互作用,与绵羊和牛的亲缘关系最近,同源性分别为97.45%和91.48%。组织表达谱分析结果表明,ATF4基因的表达量在瘤胃组织中最高,其次为肌肉。ATF4基因在泌乳前期表达水平最高,在泌乳盛期次之。干扰奶山羊乳腺上皮细胞ATF4基因表达,显著下调FASN、FABP3和BLG基因mRNA水平,上调PPARA、PPARG和LALBA基因mRNA水平。上述结果提示,ATF4基因可能参与奶山羊乳腺上皮细胞脂质代谢和乳蛋白合成过程。本研究为ATF4调控羊奶乳脂代谢和乳蛋白合成的分子机理提供了理论基础。

青蒿琥酯调节PERK/ATF4/CHOP信号通路对OGD/R诱导的心肌细胞铁死亡的影响

目的:探讨青蒿琥酯调节蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/激活转录因子-4(ATF4)/C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路对氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的心肌细胞铁死亡的影响。方法:体外培养大鼠心肌细胞H9c2构建OGD/R模型,通过CCK-8法检测0、1.0、2.5、5、10、20μmol/L青蒿琥酯处理24h后各组细胞活力,筛选合适的青蒿琥酯作用浓度。将体外培养H9c2细胞随机分为对照组、模型组、青蒿琥酯低剂量组、青蒿琥酯高剂量组、MK-28(PERK激活剂)组、青蒿琥酯高剂量+MK-28组,除对照组外的其余各组细胞构建OGD/R模型,然后马上使用青蒿琥酯和MK-28分组处理,采用CCK-8法和流式细胞术分别检测各组H9c2细胞活力和凋亡率;ELISA检测各组H9c2细胞培养基上清中心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌红蛋白(MB)、炎性因子[前列腺素E2(PGE2)、环氧化酶-2(COX-2)、白细胞介素(IL)-1β]水平;化学荧光法检测活性氧(ROS)水平,微量法检测铁含量、丙二醛(MDA)水平,微板法检测谷胱甘肽(GSH)水平;免疫印迹实验检测各组H9c2细胞PERK/ATF4/CHOP通路相关蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组细胞活力、GSH水平降低(P<0.05),凋亡率、细胞培养基上清中cTnI、CK-MB、MB、PGE2、COX-2及IL-1β水平、细胞ROS相对水平、铁含量、MDA水平、p-PERK/PERK及ATF4、CHOP蛋白表达升高(P<0.05)。与模型组比较,青蒿琥酯低剂量组、青蒿琥酯高剂量组细胞活力、GSH水平均升高(P<0.05),凋亡率、细胞培养基上清中cTnI、CK-MB、MB、PGE2、COX-2及IL-1β水平、细胞ROS相对水平、铁含量、MDA水平、p-PERK/PERK及ATF4、CHOP蛋白表达均降低(P<0.05);青蒿琥酯高剂量组细胞活力、GSH水平相较青蒿琥酯低剂量组进一步升高(P<0.05),凋亡率、细胞培养基上清中cTnI、CK-MB、MB、PGE2、COX-2及IL-1β水平、细胞ROS相对水平、铁含量、MDA水平、p-PERK/PERK及ATF4、CHOP蛋白表达较青蒿琥酯低剂量组进一步降低(P<0.05);MK-28组细胞活力、GSH水平降低(P<0.05),凋亡率、细胞培养基上清中cTnI、CK-MB、MB、PGE2、COX-2及IL-1β水平、细胞ROS相对水平、铁含量、MDA水平、p-PERK/PERK及ATF4、CHOP蛋白表达升高(P<0.05)。与青蒿琥酯高剂量组比较,青蒿琥酯高剂量+MK-28组细胞活力、GSH水平降低(P<0.05),凋亡率、细胞培养基上清中cTnI、CK-MB、MB、PGE2、COX-2及IL-1β水平、细胞ROS相对水平、铁含量、MDA水平、p-PERK/PERK及ATF4、CHOP蛋白表达升高(P<0.05)。结论:青蒿琥酯可通过抑制PERK/ATF4/CHOP信号激活而抑制OGD/R诱导的心肌细胞炎症、铁蓄积和脂质过氧化,减轻铁死亡,增强其细胞活力,缓解细胞损伤。

奥沙利铂通过内质网应激PERK-eIF2α-ATF4通路诱导口腔鳞癌HSC-3细胞凋亡发生的研究

目的研究奥沙利铂对口腔鳞癌HSC-3细胞的杀伤作用及ERS中PERK-eIF2α-ATF4通路的影响。方法CCK8检测不同浓度奥沙利铂对HSC-3细胞增殖的影响;DAPI染色和Annexin V/PI双染法检测奥沙利铂对HSC-3细胞凋亡诱导情况;RT-qPCR和Western blotting分别检测奥沙利铂激活HSC-3细胞中内质网应激及PERK-eIF2α-ATF4通路相关基因和蛋白的表达。结果CCK-8结果显示,不同浓度的(10、20、30、40、50 mg/L)奥沙利铂对HSC-3细胞生长增殖具有抑制作用,且呈一定的剂量依赖性,其中半数有效浓度为40 mg/L。DAPI染色和Annexin V/PI双染法结果证明不同浓度(20、40、80 mg/L)奥沙利铂对HSC-3细胞具有促进凋亡的作用;与对照组相比,奥沙利铂组细胞核染色质固缩加重,形成更多的核碎裂片段和凋亡小体,表明凋亡进一步加重。RT-qPCR及Western blot结果显示奥沙利铂促进内质网应激标志性分子GRP78、CHOP及信号通路PERK-eIF2α-ATF4的标志性分子PERK、eIF2α、ATF4表达的上调,同时促进PERK磷酸化水平和Caspase 3发生剪切激活,最终诱导细胞凋亡的发生。结论本研究明确了奥沙利铂在体外具有杀伤口腔鳞癌HSC-3细胞的作用,其分子机制之一可能是通过内质网应激途径及其PERK-eIF2α-ATF4信号通路的激活实现药物对细胞的抑制作用,此研究结果为临床上治疗口腔鳞癌提供了一定的理论基础和依据。

基于内质网应激PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路探讨枳葛口服液含药血清对乙醇诱导BRL-3A损伤的保护作用及机制研究

目的基于内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)信号通路PERK/eIF2α/ATF4/CHOP探讨枳葛口服液含药血清对BRL-3A大鼠肝细胞损伤的保护作用及机制。方法(1)制备含药血清:SD雄性大鼠随机分为3组:枳葛口服液组、美他多辛组、正常组,分别予以枳葛口服液、美他多辛及生理盐水灌胃,连续干预5天,腹主动脉取血制备含药血清。(2)培养正常BRL-3A大鼠肝细胞,用不同浓度乙醇(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0%)干预细胞24 h后用CCK-8法测定各组细胞存活率。(3)BRL-3A大鼠肝细胞分为正常组,模型组,美他多辛组,枳葛口服液低、中、高剂量组(后简称为低剂量组、中剂量组、高剂量组)。24 h后测定各组细胞上清液中γ-谷氨酰转肽酶(GGT)、乳酸脱氢酶(LDH)水平,CCK-8检测BRL-3A细胞存活率,Real-time PCR及Western blot检测各组细胞内PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路相关mRNA及蛋白表达水平。结果(1)不同浓度乙醇(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0%)干预细胞24 h后,细胞存活率随着乙醇浓度的升高呈逐渐下降趋势,当乙醇浓度为5%时,细胞存活率明显下降(P<0.05),故选择乙醇浓度为1.0%、1.5%、2.0%、2.5.0%、3.0%、5.0%进行后续实验。(2)与正常组相比,模型组上清液中GGT、LDH含量显著升高(P<0.05),PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路相关因子mRNA和蛋白的表达显著升高(P<0.05),呈现明显肝损伤状态。(3)与模型组相比,枳葛口服液组及美他多辛组以上指标均呈现不同程度的降低,其中枳葛口服高剂量组效果最显著(P<0.05)。结论枳葛口服液含药血清能够改善乙醇诱导的BRL-3A大鼠肝细胞损伤,其机制可能与抑制内质网应激PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路有关。

黄杞苷下调PERK-ATF4信号通路改善肝硬化大鼠肝脏的作用

目的:探讨黄杞苷(Eng)调节蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-转录激活因子4(ATF4)信号通路对肝硬化(HC)大鼠的肝保护作用。方法:随机选出10只大鼠作为对照组(NC组),其余大鼠构建HC大鼠模型,造模成功后随机平分为HC组、L-Eng组(10mg·kg^(-1)·d^(-1))、M-Eng组(20mg·kg^(-1)·d^(-1))、H-Eng组(40mg·kg^(-1)·d^(-1))、H-Eng+CCT组(40mg·kg^(-1)·d^(-1) Eng+2mg·kg^(-1)·d^(-1) CCT020312),每组10只,持续3周。检测肝功能指标、肝组织病理学变化、α-SMA、Collagen表达以及EMT标志蛋白、PERK-ATF4通路蛋白表达。结果:NC组肝组织结构正常,染色清晰,无纤维化现象;HC组出现大面积坏死现象,大量淋巴细胞浸润,肝索排列杂乱,纤维增生以及假小叶形成;Eng处理后,淋巴细胞浸润现象减少,细胞排列较为整齐,纤维增生现象改善;与NC组比较,HC组Ishak评分、Ishak分期、肝脏指数、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)含量、α-SMA、Collagen水平、Vimentin、PERK、ATF4蛋白水平均显著升高(P<0.05),白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)含量、E-cadherin蛋白水平均显著下调(P<0.05);Eng处理后以上指标得到改善,且Eng作用效果呈现剂量依赖性;CCT020312逆转了H-Eng对HC大鼠的有利影响。结论:Eng可能通过调控PERK-ATF4信号通路发挥对HC大鼠的肝保护作用。