内质网应激PERK-eIF2α-AFT4-CHOP信号通路在血液肿瘤中的研究进展

在生理状态下,内质网主要负责蛋白质的生物合成和成熟。然而,当机体稳态受到内外因素干扰破坏后,引发内质网中未折叠和错误折叠蛋白的累积,进而诱导产生内质网应激和未折叠蛋白反应(UPR)。在内质网应激条件下,未折叠蛋白反应可通过不同途径来维持细胞内稳态,其中活化蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)是其重要途径之一。活化的PERK使真核翻译起始因子2亚基α(eIF2α)磷酸化,引发活性转录因子4(ATF4)选择性翻译,并与促凋亡转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)的启动子直接结合诱导细胞凋亡。该信号通路也是UPR参与血液肿瘤细胞和免疫细胞调节的重要机制之一。本文阐述了PERK-eIF2α-ATF4-CHOP信号通路在血液肿瘤中的研究进展,以及靶向该信号通路在血液肿瘤治疗中的潜在价值。

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/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。

基于PERK-eIF2α通路探讨苁蓉舒痉颗粒对帕金森病模型大鼠黑质纹状体内质网应激的调节作用

目的 研究苁蓉舒痉颗粒对鱼藤酮诱导的帕金森病(PD)模型大鼠黑质纹状体内质网应激蛋白激酶样内质网激酶(PERK)-真核翻译起始因子2α(eIF2α)通路的调节作用。方法 将100只健康SD大鼠随机分为正常组33只和造模组67只,造模组采用颈背部皮下注射鱼藤酮葵花油乳液建立PD模型,参照行为学评分标准鉴定造模成功后,随机分为模型组34只和治疗组33只。治疗组予苁蓉舒痉颗粒药液6.8 mL/(kg·d)灌胃,正常组、模型组予等量生理盐水灌胃,连续干预14 d。于灌胃第1、3、5、7、9、11、13、14天,采用平行反应监测(PRM)蛋白相对定量分析检测大鼠黑质纹状体eIF2α特异性肽段定量的变化;灌胃14 d后应用透射电镜观察3组大鼠黑质神经细胞超微结构;采用免疫组化法检测大鼠黑质PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α表达的平均光密度值。结果与正常组比较,在灌胃第13、14天模型组黑质纹状体eIF2α特异性肽段定量明显增高(P均<0.05),灌胃14 d后黑质神经细胞肿胀,内质网扩张,黑质PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α的平均光密度值增高(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,治疗组在灌胃第5天黑质纹状体eIF2α特异性肽段定量明显增高(P<0.01),灌胃第13、14天时明显减低(P均<0.05),灌胃14 d后黑质神经细胞肿胀、内质网扩张等形态异常有所改善,黑质PERK、pPERK、eIF2α、p-eIF2α的平均光密度值明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论 苁蓉舒痉颗粒可能通过动态调节内质网应激PERK-eIF2α通路,起到恢复内质网稳态的作用。

基于内质网应激PERK/eIF2α信号通路探讨温针灸足三里联合香砂六君子汤治疗脾胃气虚型功能性消化不良的作用

目的:通过观察温针灸足三里联合香砂六君子汤对大鼠PERK/eIF2α信号通路的影响,探讨温针灸足三里联合香砂六君子汤对脾胃气虚型功能性消化不良的治疗作用。方法:选取SPF级SD大鼠60只,建立功能性消化不良大鼠模型;经验证模型后,随机分为正常组、模型组、西药组、中药组、温针灸组、联合组,每组10只。分别进行相应的干预后,测量大鼠的体重、胃排空率;HE染色观察胃窦组织病理形态变化;免疫组化检测胃窦组织PERK、p-eIF2α表达情况;Western blot检测胃窦组织PERK、p-eIF2α、elF2α蛋白相对表达量。结果:在实验第14天、实验第28天,与正常组相比,模型组的体重均较小,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,西药组、中药组、温针灸组和联合组的体重均较大,差异有统计学意义(P<0.05);与中药组、温针灸组相比,西药组、联合组的体重均较大,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常组相比,模型组的胃排空率较低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,西药组、中药组、温针灸组和联合组的胃排空率均较高,差异有统计学意义(P<0.05);与西药组、中药组、温针灸组相比,联合组的胃排空率较高,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常组比较,模型组大鼠胃窦组织的PERK、p-eIF2α着色显著降低;与模型组相比,西药组、中药组、温针灸组、联合组均表现为PERK、p-eIF2α着色显著增多。与正常组比较,模型组大鼠胃窦组织的PERK、p-eIF2α蛋白表达显著降低,eIF2α蛋白表达升高;与模型组相比,西药组、中药组、温针灸组、联合组均表现为PERK、p-eIF2α蛋白表达显著升高,eIF2α蛋白表达降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:温针灸足三里+香砂六君子汤可以有效治疗脾胃气虚型功能性消化不良可能与其调节内质网应激PERK-eIF2α-ATF4信号通路的作用有关。

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。

基于PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路探讨银杏内酯B治疗代谢性脂肪性肝病的作用

目的:通过动物实验验证银杏内酯B(GB)治疗代谢性脂肪性肝病(MAFLD)的作用是否与调控PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路,抑制内质网应激,减少肝细胞凋亡及炎症反应相关。方法:72只雄性SD大鼠随机分为正常组,模型组,辛伐他汀组,GB低、中、高剂量(GB-L、GB-M、GB-H)组(n=12),高脂高糖饲料喂养12周构建MAFLD模型(正常组除外)。治疗8周后,收集血清和肝组织。生化试剂盒检测血脂和肝脂[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)]及肝功能[天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)];酶联免疫吸附法(ELISA)法检测血清和肝脏中的炎性因子[白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]水平;HE染色、油红O染色观察肝组织病理学;Western blot法检测肝脏组织中GRP78、PERK、p-eIF2α、ATF4、CHOP、Bcl-2和Bax的蛋白表达。结果:肝脏组织病理学显示,与正常组相比,模型组大鼠肝脏脂肪变性显著,与模型组相比,各治疗组脂肪变性情况有明显改善;生化指标和蛋白表达显示,与正常组相比,模型组大鼠肝脏及血清TC、TG、LDL-C、IL-1、IL-6、TNF-α,血清AST、ALT及肝脏GRP78、PERK、p-eIF2α、ATF4、CHOP、Bax水平显著升高(P<0.05),血清、肝脏HDL-C及肝脏Bcl-2水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,各治疗组大鼠血清和肝脏TC、TG、LDL-C、IL-1、IL-6、TNF-α,血清ALT、AST及肝脏GRP78、PERK、p-eIF2α、ATF4、CHOP、Bax水平显著降低(P<0.05),肝脏Bcl-2水平显著升高(P<0.05),与模型组相比,GB-H组大鼠血清和肝脏HDL-C水平明显升高(P<0.05),GB-L组和GB-M组HDL-C水平呈上调趋势,但这2组相较于模型组,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:GB对MAFLD具有治疗作用,其作用机制可能与调节PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路抑制内质网应激,缓解肝细胞凋亡及炎症反应有关。

BMSCs介导STAT3对脑出血大鼠海马组织eIF2α、Glu表达水平的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对脑出血(ICH)大鼠海马组织真核细胞翻译起始因子2α亚基(eIF2α)、谷氨酸(Glu)表达水平的影响及其机制。方法100只SD大鼠,随机选取10只分离BMSCs,剩余90只采用Ⅳ型胶原酶构建ICH模型。90只大鼠随机分为假手术组、ICH组和BMSCs移植组,每组30只。造模成功后24h,BMSCs移植组大鼠经尾静脉注入BMSCs,其余2组注入等体积0.9%氯化钠溶液。观察大鼠一般情况,评估神经功能,测定脑组织含水量。蛋白印迹测定海马组织内质网应激相关因子、eIF2α及JAK/STAT3通路蛋白水平,高效液相色谱法测定Glu浓度,TUNEL法分析细胞凋亡情况。结果ICH组大鼠神经功能缺损评分(NSS)和脑组织含水量显著大于假手术组,海马组织葡萄糖调节蛋白78(GRP78)蛋白相对表达量显著低于假手术组,CAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)和Caspase-12蛋白相对表达量显著高于假手术组,海马组织eIF2α蛋白相对表达量和Glu水平显著高于假手术组,海马神经细胞凋亡率显著高于假手术组,海马组织JAK、p-JAK、STAT3和p-STAT3蛋白相对表达量显著低于假手术组(P<0.05);与ICH组比较,BMSCs移植组大鼠NSS评分和脑组织含水量显著降低,海马组织GRP78蛋白相对表达量显著增加,CHOP和Caspase-12蛋白相对表达量显著降低,eIF2α蛋白相对表达量和Glu水平显著降低,海马神经细胞凋亡率显著降低,海马组织JAK、p-JAK、STAT3和p-STAT3蛋白相对表达量显著增加(P<0.05)。结论BMSCs移植可通过JAK/STAT3通路降低ICH大鼠海马组织eIF2α和Glu表达,抑制神经细胞凋亡,减轻内质网应激,从而达到减轻脑损伤,改善神经功能作用。

抵当汤对脑出血大鼠eIF2α、p-eIF2α及CHOP蛋白表达的影响

目的讨论抵当汤对脑出血大鼠的内质网应激损伤而导致的神经细胞凋亡相关的信号蛋白真核细胞起始因子(eIF2α)、磷酸化真核细胞起始因子(p-eIF2α)及特异性蛋白C增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)表达的影响。方法以健康的Wistar大鼠60只作为研究对象,采用自体血注射尾状核的方法制作大鼠脑出血模型,将大鼠随机分为5组:假手术组、模型组,以及抵当汤低、中、高剂量组,每组 12只。采用免疫蛋白印记(western blot)方法,比较各组eIF2α、p-eIF2α及CHOP蛋白在脑出血半暗带区的动态表达;采用Longa五级评分法对几组大鼠进行神经功能评分;采用Billot公式计算法测定出脑出血半暗带的脑含水量。结果与模型组比较,抵当汤组p-eIF2α及CHOP蛋白表达降低;与模型组比较,抵当汤组大鼠神经功能评分较模型组低;与模型组比较,抵当汤组大鼠脑含水量较模型组低。结论抵当汤可以通过下调p-eIF2α及CHOP蛋白的表达,抑制与细胞凋亡相关的信号通路的活化,从而抑制过度的内质网应激损伤,对脑出血半暗带区的神经细胞有保护作用,从而减轻凋亡。

家蚕eIF2α全长cDNA克隆及生物信息学分析

目的克隆家蚕eIF2α全长cDNA,分析家蚕抗BmDNV-Z品系、感性品系eIF2α的点突变。方法利用荧光差异显示技术,在易感浓核病毒中国镇江株(BmDNV-Z)的家蚕品系华八中获得感性特异条带G13-1b650,通过电子延伸,设计特异引物验证。结果克隆了家蚕eIF2α(BmeIF2α)全长cDNA。其全长为1100bp(GenBank登录号:DQ073458),ORF框为999bp,编码332个氨基酸。BmeIF2α蛋白与草地贪夜蛾eIF2α蛋白同源性高达94.3%。具有保守的磷酸化位点S(51)R(52)R(52)R(54)R(56)K(60)R(63)。BmeIF2α有推定的3个蛋白激酶C磷酸化、5个酪氨酸激酶磷酸化、9个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化、3个依赖cAMP与cGMP蛋白激酶磷酸化位点,2个酪氨酸硫酸盐化位点,1个糖基化位点。结论家蚕易感品系的eIF2α在113～127位的“HVAELLHYETSEQSE”为酪氨酸硫酸盐化位点,而完全抗性品系eIF2α发生C378→T突变,导致Ser126→Leu,缺少了113～127位的酪氨酸硫酸盐化位点。

远隔缺血预适应对脑缺血再灌注损伤大鼠缺血半暗带区PERK/p-eIF2α通路及自噬的影响

目的研究远隔缺血预适应(remote ischemic preconditioning, RIPC)对局灶性脑缺血再灌注大鼠缺血半暗带区自噬相关蛋白Beclin1、LC3B以及内质网分子伴侣GRP78、内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)相关通路PERK/p-eIF2α的影响,探讨RIPC保护脑缺血损伤作用的相关机制。方法将24只健康雄性Sprague-Dawley大鼠采用抽签法随机分为3组:假手术(Sham)组、大脑中动脉梗塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)组和RIPC+MCAO组。每组8只大鼠。采用改良线栓法制备大鼠MCAO再灌注模型,于缺血90 min后拔出线栓再灌注24 h。其中RIPC+MCAO组在MCAO之前,给予大鼠连续3 d的RIPC(采用夹闭双侧股动脉10 min开放10 min,每天3个循环的方法)。免疫荧光双标染色法检测再灌注大鼠缺血半暗带区自噬相关蛋白Beclin1、LC3B以及GRP78、p-eIF2α的表达。结果 1)Sham组大鼠脑内偶见Beclin1阳性细胞。MCAO组大鼠再灌注24 h缺血半暗带区Beclin1表达水平比Sham组显著升高(P<0.05)。给予RIPC的脑缺血再灌注大鼠半暗带区Beclin1的表达水平比MCAO组显著减少(P<0.05)。Beclin1与神经元标志物NeuN共定位。2)MCAO组大鼠再灌注24 h,脑缺血半暗带区GRP78分别与Beclin1和LC3B免疫荧光染色共定位。3)MCAO组大鼠再灌注24 h,脑缺血半暗带区Beclin1与p-eIF2α免疫荧光染色共定位。Sham组大鼠未见Beclin1和p-eIF2α双标阳性细胞,MCAO组大鼠再灌注24 h半暗带区可见大量Beclin1和p-eIF2α双标阳性细胞。给予RIPC后,缺血大鼠半暗带区Beclin1和p-eIF2α双标阳性细胞数目比MCAO组明显减少(P<0.05)。结论 RIPC可能通过抑制ERS相关通路PERK/p-eIF2α,减少神经元中自噬相关蛋白产生,避免神经元过度激活自噬,发挥对脑缺血再灌注损伤的保护作用。

siRNA靶向抑制eIF2α基因对非酒精性脂肪性肝病自噬及凋亡的影响

目的探讨siRNA靶向抑制eIF2α基因对非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)细胞模型自噬及凋亡的影响。方法体外0.6 mmol/L油酸诱导HepG2细胞脂质沉积建立NAFLD细胞模型,将HepG2细胞分为对照组、模型组、eIF2α-siRNA干扰组、NC-siRNA干扰组。油红O观察各组细胞内脂滴分布。采用Real-time PCR检测各组细胞eIF2αmRNA表达情况。LC3质粒标记绿色荧光蛋白(GFP-LC3)转染HepG2细胞后,荧光显微镜下观察细胞内绿色点状聚集的自噬小体分布,Honchst 33258染色观察细胞凋亡情况。Western blotting检测自噬、凋亡相关蛋白P62、LC3Ⅱ、Beclin-1、Bcl-2、Bax、Caspase-3及p-eIF2α、eIF2α的表达。结果Real-time PCR及Western blotting实验表明,与对照组相比,模型组eIF2α蛋白及mRNA表达差异无统计学意义(P>0.05);与模型组相比,eIF2α-siRNA干扰组eIF2α蛋白及mRNA表达明显下降。与对照组相比,模型组p-eIF2α表达增加;与模型组相比,eIF2α-siRNA干扰组p-eIF2α表达明显下降。荧光显微镜观察提示,与对照组相比,模型组自噬体数量明显降低;与模型组相比,eIF2α-siRNA干扰组自噬体数量明显增加。Hoechst 33258染色分析提示,与对照组相比,模型组凋亡率明显增加;与模型组相比,eIF2α-siRNA干扰组凋亡率明显减少。Western blotting检测提示,与对照组相比,模型组细胞Bax、P62、Caspase-3蛋白表达均增加,而Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ均降低(P均<0.05),经过eIF2α-siRNA干扰后,eIF2α-siRNA干扰Bax、P62、Caspase-3蛋白表达均降低,而Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ增加。结论siRNA靶向抑制eIF2α基因通过增强自噬及抑制细胞凋亡改善NAFLD,细胞模型脂肪变性。

针刺对实验性脑缺血大鼠内质网未折叠蛋白反应通路eIF2α基因表达的影响

目的:观察针刺百会、内关穴对大脑中动脉阻塞(MCAO)大鼠未折叠蛋白反应(UPR)通路eIF2α因子基因表达的影响,探讨针刺抑制细胞凋亡、保护脑神经元的内在机制。方法:将SD大鼠60只随机分为捆绑组、假手术组、模型组、针刺组、依达拉奉组,每组12只。线栓法制备MCAO大鼠脑缺血再灌注模型,RT-PCR法检测缺血侧顶叶大脑皮层eIF2α基因表达变化。结果:与捆绑组和假手术组比较,模型组、针刺组及依达拉奉组eIF2α表达明显增高(P<0.01或P<0.05);与模型组比较,针刺组及依达拉奉组eIF2α基因表达显著降低(P<0.01);与依达拉奉组比较,针刺组eIF2α表达变化差异无统计学意义(P>0.05)。结论:针刺可以下调脑缺血大鼠未折叠蛋白反应通路eIF2α因子基因的表达,这可能是针刺发挥脑保护作用的内在机制之一。

HPV(16/18)E6、PKR、p-PKR、p-EIF2α在宫颈病变组织表达的意义

目的:探讨HPV(16/18)E6、蛋白激酶R(PKR)、磷酸化型PKR(p-PKR)、磷酸化型真核细胞翻译起始因子2α(p-EIF2α)在各级别宫颈病变组织的表达差异与宫颈病变级别的相关性及对宫颈癌患者预后的影响。方法:采用免疫组化法检测HPV(16/18)E6、PKR、p-PKR、p-EIF2α在63例宫颈癌、114例宫颈上皮内瘤样病变(CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ)、15例正常宫颈组织中的表达。结果:HPV(16/18)E6在各组的阳性表达率为6.7%、15.4%、22.9%、27.5%、39.7%,宫颈癌组明显高于正常组及CINⅠ组(P<0.01,P<0.05);PKR在各组的阳性表达率为6.7%、17.9%、25.7%、30.0%、46.0%,宫颈癌组明显高于正常及CINⅠ-Ⅱ组(P<0.01,P<0.01,P<0.05);p-PKR在各组的阳性表达率(6.7%、15.4%、20.0%、15.0%、15.9%)无统计学差异(P>0.05);p-EIF2α在各组的阳性表达率为6.7%、23.1%、31.4%、40.0%、30.2%,CINⅢ组高于正常宫颈组(P<0.05);HPV(16/18)E6、PKR在各组的阳性表达率与宫颈病变级别成正相关(P<0.05,P<0.05);在宫颈癌组,PKR的阳性表达率明显高于p-PKR(P<0.01);宫颈癌患者临床分期晚者病情进展快(P<0.01),p-PKR、p-EIF2α阴性表达者病情进展快(P<0.05,P<0.05)。结论:HPV(16/18)E6使p-PKR、p-EIF2α失活,促进宫颈病变进展,导致宫颈癌患者预后不良;p-PKR、p-EIF2α能抑制病情进展,改善其预后。

REM睡眠剥夺对大鼠额叶皮质磷酸化eIF2α表达的影响

目的观察不同时间的快速眼动(REM)睡眠剥夺对大鼠额叶皮质磷酸化真核翻译起始因子(elF2α)蛋白表达的影响。方法采用改良多平台睡眠剥夺法,将Sprague-Dawle大鼠分为6h、12h、24h和72h时间段进行REM期睡眠剥夺。采用免疫组织化学方法和蛋白质免疫印迹(Western blot)技术观察REM睡眠剥夺后大鼠额叶磷酸化eIF2α蛋白表达的分布特点和变化规律。结果免疫组化观察到eIF2α(P)免疫反应阳性表达在睡眠剥夺6h开始增多,12h、24h显著增多,72h降低,阳性指数分别为80.733±4.094、121.288±3.453、106.197±6.611、67.890±4.173;Western blot实验发现,与对照组相比,REM睡眠剥夺早期大鼠额叶皮质激活了磷酸化的eIF2α,在12h(1.103±0.200)达到高峰,并持续到24h(1.095±0.157),睡眠剥夺72h(0.566±0.074)后逐渐下降。结论短期REM睡眠剥夺能诱导大鼠额叶皮质磷酸化eIF2α蛋白表达,使蛋白合成抑制。

呋塞米对脑出血模型大鼠PERK/eIF2α/CHOP通路及继发性脑损伤的影响

目的探讨呋塞米(FUR)对脑出血(ICH)大鼠RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶(PERK)/真核起始因子2α(eIF2α)/转录因子CCAAT增强子结合蛋白的同源蛋白(CHOP)通路及继发性脑损伤的影响。方法将大鼠分为假手术组、模型组(脑定位注射Ⅳ型胶原酶,建立ICH模型)、FUR低剂量组(FUR-L)、FUR中剂量组(FUR-M)、FUR高剂量组(FUR-H)、神经节苷脂组,每组18只。药物处理后,检测神经功能,对其进行Longa评分;测量大脑含水量;用Evans蓝外渗实验检测血脑屏障损伤;用HE染色检测海马神经元损伤;用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-6(IL-6)水平;用免疫印迹法检测大鼠脑组织PERK/eIF2α/CHOP通路相关蛋白p-PERK/PERK、p-eIF2α/eIF2α、CHOP表达。结果相比假手术组,模型组大鼠海马神经元变性坏死,皱缩变小,数目明显减少,呈现严重病理损伤,Longa评分、Evans蓝渗出量、大脑含水量、血清IFN-γ及IL-6水平、p-PERK/PERK、p-eIF2α/eIF2α、CHOP表达水平明显升高(P<0.05)。相比模型组,FUR-L、FUR-M、FUR-H组及神经节苷脂组大鼠海马神经元形态有不同程度恢复,病理损伤减轻,Longa评分、大脑含水量、Evans蓝渗出量、血清IFN-γ及IL-6水平、p-PERK/PERK、p-eIF2α/eIF2α、CHOP表达水平均降低(P<0.05)。结论FUR可下调PERK/eIF2α/CHOP通路蛋白表达,缓解脑水肿及海马神经元损伤,修复ICH模型大鼠神经功能。

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(e IF2α)-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-e IF2α-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-e IF2α-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(pPERK)、磷酸化e IF2α(p-e IF2α)和ATF4蛋白表达均显著上调,而PERK和e IF2α蛋白明显下调(P<0.05);而颅顶局部注射e IF2α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-e IF2α-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。

尖吻蝮蛇毒抑瘤组分I通过PERK/eIF2α通路诱导Tca8113细胞凋亡的机制研究

目的:探讨内质网应激(ERS)相关的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/真核翻译起始因子2α(eIF2α)通路在尖吻蝮蛇毒抑瘤组分I(AAVC-I)诱导人舌鳞癌Tca8113细胞凋亡中的作用及机制。方法:不同实验浓度(4. 0、8. 0和16. 0 mg/L)的AAVC-I处理Tca8113细胞24 h后采用苏木素-伊红(HE)染色观察细胞形态;流式细胞术(annexin V-FITC/PI双荧光染色法)检测细胞凋亡;Western blot检测ERS相关蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78),PERK/eIF2α通路中的磷酸化PERK(p-PERK)、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)及下游的活化转录因子4(ATF4)和CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP),以及细胞凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax的蛋白表达水平。结果:AAVCI各浓度组分别与正常对照组相比以及各浓度组之间相互比较的结果显示,随着AAVC-I浓度的增加,Tca8113细胞活力逐渐降低,细胞逐渐皱缩变小,间隙增大,胞核浓缩、碎裂,出现凋亡小体,细胞凋亡率增高(P<0. 05);GRP78、p-PERK、p-eIF2α、ATF4、CHOP及Bax蛋白水平上调,Bcl-2表达下调(P<0. 05)。结论:AAVC-I抑制Tca8113细胞活力的同时引发细胞发生ERS并诱导细胞凋亡,其诱导细胞凋亡的机制与PERK/eIF2α通路密切相关。