线粒体相关内质网膜及其在心肌缺血/再灌注损伤中作用的研究进展

一直以来,细胞器被认为具有各自特异的组成和结构,独立发挥作用。现在越来越多研究表明,相邻的不同细胞器之间可以通过蛋白-蛋白或蛋白-脂质形成膜接触点,从而发生相互作用。线粒体相关内质网膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs)是线粒体与内质网之间相互接触的膜结构,多种蛋白富集在MAMs上,对内质网和线粒体之间的物质交流及二者的功能,起严格的调控作用。在心肌缺血/再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)中,MAMs参与线粒体分裂、线粒体自噬、氧化应激、钙失衡等一系列关键的病理进程,对病情的发展、转归起着极为重要的作用,是一个很有希望的治疗靶点。该文着重于MAMs的结构、功能和其对MIRI进程调控方面的研究进展,进行一个详细的综述。

内质网应激诱导内质网自噬的分子机制

内质网应激是细胞在应对缺氧、营养缺乏等情况时产生的保护性应激反应,通过诱导未折叠蛋白质反应的3条通路来缓解内质网的蛋白质堆积。内质网应激通过内质网自噬受体诱导的内质网自噬,是降解不易被未折叠蛋白质反应途径降解的未折叠或错误折叠的蛋白质,以及恢复内质网形态结构的重要途径。哺乳动物和酵母细胞中存在多种内质网自噬受体,主要功能为促进内质网碎片的形成,并捕获自噬底物,将内质网碎片和未折叠或错误折叠的蛋白质递送至自噬溶酶体中进行降解。每种内质网自噬受体具有独特的结构导致它们捕获自噬底物的方式不尽相同;同时,内质网应激通过不同的途径调控内质网自噬受体的表达和磷酸化。因而,内质网应激通过不同的分子机制激活内质网自噬受体介导的内质网自噬。此外,内质网应激介导的内质网自噬在许多人类疾病的发生发展中发挥重要的作用。阐明内质网应激诱导内质网自噬的具体机制,为内质网自噬相关疾病的防治提供理论依据。因此,本文将综述内质网应激启动哺乳动物细胞中内质网自噬受体FAM134B、RTN3L、SEC62、CCPG1和酵母细胞中内质网自噬受体Atg39、Atg40、Erp1介导的内质网自噬的分子机制,以及内质网应激诱导的内质网自噬与神经退行性疾病和肿瘤等人类疾病的联系,为内质网自噬相关疾病的防治提供新策略。

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。

线粒体相关内质网膜在非酒精性脂肪肝病中的作用及研究进展

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是全球发病率最高的慢性肝病,包括肝脏脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化、肝细胞癌。线粒体相关内质网膜(MAM)是线粒体与内质网密切接触的部位,在钙稳态、线粒体稳态、细胞凋亡、自噬、脂代谢等细胞生理功能调控中发挥着重要作用。这些细胞功能深度参与了NAFLD的发生、发展,在肝细胞脂质沉积、炎症反应、凋亡、纤维化等过程中发挥关键作用。因此MAM越来越成为NAFLD的潜在治疗靶点。该文就MAM及其调控的细胞功能在NAFLD发生、发展中的作用进行了综述。

SEL1L分子及内质网相关降解途径在肿瘤进展中的作用

lin-12-like抑制/增强子(suppressor/enhancer of lin-12-like,SEL1L)分子可以参与调控多种肿瘤进展;同时,其作为内质网相关降解途径(endoplasmic reticulum-associated degradation,ERAD)的重要组成,还参与调控蛋白质合成,与内质网应激(ER stress)及其引起的未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)密切相关。在肿瘤微环境中,ERAD不仅参与调控肿瘤细胞的生物学行为,对肿瘤进展发挥重要作用;其还参与对免疫细胞增殖分化、功能以及代谢途径的调节,影响免疫细胞发挥抗肿瘤免疫作用。因此,深入了解探索肿瘤微环境中SEL1L分子及ERAD的潜在机制,可为肿瘤发生、发展及免疫治疗提供新理论和新靶点。本文就SEL1L分子及其参与的内质网相关降解途径在肿瘤进展与免疫调节中的作用进行简要综述。

Homer1b/c通过内质网功能调节由谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的小鼠海马神经元HT22细胞自噬

目的研究Homer1b/c蛋白在谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的细胞自噬中的作用及机制。方法选用小鼠海马神经元HT22细胞,通过500μmol/L L-谷氨酸处理建立细胞损伤模型。用siRNA慢病毒转染方式下调Homer1b/c表达,用10μmol/L钙离子螯合剂BAPTA-AM、10 mmol/L内质网应激抑制剂4-PBA分别抑制细胞内钙离子释放和内质网应激后,使用蛋白质印迹法检测细胞中Homer1b/c蛋白,自噬效应蛋白[beclin-1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)]及内质网应激标志蛋白[C/EBP同源蛋白(CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(GRP 78)]的表达水平。结果L-谷氨酸处理HT22细胞12 h后,细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值均较对照组升高(均P<0.05);与转染对照组相比,下调Homer1b/c表达可降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(均P<0.05);抑制细胞内钙离子释放和内质网应激均能降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(均P<0.05);下调Homer1b/c表达后,抑制细胞内钙离子释放和内质网应激未能进一步降低细胞中beclin-1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结论Homer1b/c能够调节谷氨酸兴奋性毒性损伤诱发的细胞自噬,其调节作用可能与内质网功能有关。

脓毒症相关肺损伤中内质网应激诱导的铁死亡机制研究

目的探讨急性呼吸窘迫综合征(ARDS)中内质网应激(ERs)诱导的铁死亡机制。方法为了确定LPS对小鼠毛细血管肺泡上皮细胞(MLE12细胞)氧化应激和Fe 2+水平的影响,用LPS(0、1、2、5μg/ml)处理细胞24 h。将MLE12细胞分为对照(Con)组、脱铁抑制剂(Fer-1)组、LPS组和LPS+Fer-1组以验证铁死亡在脂多糖(LPS)诱导的细胞死亡中的作用。LPS+Fer-1组用10μmol/L Fer-1预处理6 h,随后将细胞暴露于5μg/ml LPS 24 h;Con组用融媒DMSO处理24 h,Fer-1组用10μmol/L Fer-1预处理6 h,随后用DMSO处理24 h;LPS组将细胞暴露于5μg/ml LPS 24 h。将MLE12细胞分为Con+载体(Vector)组、Con+序列相似性家族134成员B(FAM134B)组、LPS+Vector组、LPS+FAM134B组,细胞用Vector或FAM134B过表达质粒转染48 h后,暴露或不暴露于5μg/ml LPS 24 h。使用CCK-8法测定细胞活力;测量不同组的丙二醛(MDA)、谷胱甘肽和铁的水平,以及铁死亡标志物[环加氧酶2(PTGS2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)]和ERs标志物[葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、活化转录因子4(ATF4)和C/EBP同源蛋白(CHOP)]的蛋白水平;为了进一步证实体外细胞实验结果,将40只小鼠随机分成Con+Vector组、Con+FAM134B组、LPS+Vector组、LPS+FAM134B组,每组10只,在LPS+Vector组、LPS+FAM134B组小鼠中建立LPS诱导的脓毒症模型,并通过免疫荧光染色和蛋白质印迹评估肺组织中GPX4和ERs水平。结果LPS处理的MLE12细胞中PTGS2和MDA水平以剂量依赖性增加,GPX4和谷胱甘肽(GSH)水平剂量依赖性降低;与LPS组相比,LPS+Fer-1组细胞活力、GPX4和GSH水平增加(P<0.05),PTGS2蛋白水平和MDA水平降低(P<0.05);与LPS+Vector组相比,LPS+FAM134B组细胞活力增加(P<0.05),MDA水平和PTGS2蛋白水平降低(P<0.05),GPX4和GSH水平增加(P<0.05);动物实验中,与LPS+Vector组相比,LPS+FAM134B组小鼠肺组织中4-HNE、ATF4和CHOP表达水平降低(P<0.05),GPX4、FAM134B表达水平增加(P<0.05)。结论LPS以剂量依赖的方式诱导MLE12细胞铁死亡和ERs通过激活内质网自噬相关FAM134B受体有助于抑制ERs,并减轻细胞铁死亡。

内质网质量控制系统调控及其与帕金森病关系的研究进展

帕金森病是常见的神经系统退行性疾病,发病率逐年升高,其病理特征主要表现为中脑黑质致密部多巴胺能神经元退行性变及α-突触核蛋白的异常聚集。内质网对于蛋白质折叠修饰、加工、运输发挥重要作用。内质网稳态被破坏则会导致未折叠蛋白质、错误折叠蛋白质的积累,诱导内质网应激,导致细胞凋亡。为维持内质网功能和稳态,内质网质量控制系统即未折叠蛋白反应、内质网相关蛋白质降解途径和内质网自噬发挥了作用。研究提示内质网应激与帕金森病的发病有着紧密的联系,但内质网质量控制系统在帕金森病进展中的作用尚不清晰。本文对内质网质量控制系统异常与帕金森病发生发展的关系进行综述,为探索帕金森病的发病机制提供新的思路。

基于“脾失运化”探讨运脾法调节多囊卵巢综合征内质网应激作用

多囊卵巢综合征(PCOS)是临床常见的异质性疾病,生殖障碍和代谢异常为本病两大病理特征。内质网应激指的是由于多种因素导致未折叠和(或)蛋白质聚集,通过恢复蛋白质正确的折叠方式的一种真核细胞的适应性反应。通过对脾主运化理论的古籍文献梳理发现,脾脏运化水谷,将精微物质布散周身的功能与现代医学中内质网在细胞中的重要作用有着类似之处,即通过承担蛋白质折叠和钙储存等多项任务,保证细胞能够正常发挥生理功能。若脾失运化,痰湿阻滞是本病的核心病机,现代研究认为内质网应激能够较好地阐释脾失运化的发生学原理,这与中医学的病机认识相同。因本病的发病机制与内质网应激存在相似之处,即其发生发展均与炎症、氧化应激、雄激素过多和胰岛素合成及分泌异常等相关。内质网应激的发生可能在PCOS的疾病进展中扮演着重要角色。运脾法能够延缓内质网应激的发生,同时也可有效缓解PCOS的肥胖、胰岛素代偿性增高等相关特征。因此,缓解内质网应激有望成为治疗本病的新思路。健运脾气,补益脾阳为本病治疗大法,从恢复脾运的角度调控内质网应激,以期为改善PCOS相关临床症状提供不同的治疗角度。

内质网应激的免疫抑制效应

内质网应激(ERS)是内质网内环境失衡形成的一种亚细胞病理状态,是介导细胞凋亡的重要通路之一。研究发现各种免疫组织、细胞发生ERS后,产生免疫抑制效应,参与机体免疫稳态失调过程,影响多种疾病发生、转归与预后。本文综述免疫器官、免疫细胞中ERS的产生、信号调控及其在炎症性疾病和肿瘤等发展进程中的作用。

阿芬太尼预处理通过抑制内质网应激发挥对心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的探究阿芬太尼预处理对心肌缺血再灌注损伤(myocardial Ischemia reperfusion injury,MIRI)大鼠的改善作用及可能存在的分子机制。方法纳入60只雄性SD大鼠,随机将其分为假手术组(Sham组,n=15)、模型组(MIRI组)、阿芬太尼低剂量预处理组(L-alfentanil组,3 mg/kg)及阿芬太尼高剂量预处理组(H-alfentanil组,6 mg/kg),每组15只;除去假手术组,剩余各组大鼠均构建MIRI模型。统计各组大鼠心功能参数[左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)]、血清心肌损伤因子[肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)]水平差异性;双染色法观察大鼠心肌梗死面积;HE染色分析心肌组织病理损伤;TUNEL检测心肌组织凋亡;免疫荧光及Western-blot检测各组大鼠心肌组织内质网应激蛋白(GRP78、CHOP、FAM134B)表达差异性。结果与Sham组相比,MIRI模型建立可以提升LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度,下调LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度(P<0.05)。与MIRI组相比,阿芬太尼预处理可以下调LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度,上调LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度(P<0.05)。与阿芬太尼低剂量组相比,阿芬太尼高剂量组大鼠LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度明显降低,LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度明显提升,体现出剂量依赖性(P<0.05)。结论阿芬太尼预处理具有减轻心肌缺血再灌注大鼠心肌组织病理损伤,减少心肌梗死面积占比及抑制心肌组织细胞凋亡的作用,剂量依赖性明显,其分子机制可能与抑制内质网应激性程度有关,值得临床进一步研究。

4-苯基丁酸通过核转录因子-κB通路减轻滋养细胞内质网应激

目的探讨4-苯基丁酸(4-PBA)减轻内质网应激的信号通路。方法采用永生化的滋养细胞株HTR-8/Svneo为研究对象,建立内质网应激模型,加入4-苯基丁酸进行培养后,采用蛋白免疫印迹法比较质网应激特异性分子GRP78、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达。同样的方法检测核转录因子(NF)-κB,caspase-3,B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)的表达。结果随着4-PBA浓度增加,内质网应激特征蛋白的表达量下降,各不同浓度之间表达量相比较,差异具有统计学意义。培养基中加入不同浓度的4-PBA进行培养后检测NF-κB的表达量随着4-PBA浓度的增加,NF-κB的表达量下降,差异具有统计学意义。结论4-苯基丁酸通过NF-κB通路减轻滋养细胞内质网应激。

miR-4429靶向PIK3R1调控细胞内质网应激通路影响乳腺癌恶性表型的机制

目的:探究微小RNA(miRNA)miR-4429对乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖、侵袭和凋亡的影响;并探究其与内质网应激相关通路基因PIK3R1的靶向关系及对内质网应激相关通路的调控作用。方法:通过脂质体转染法构建miR-4429过表达及敲低的MDA-MB-231细胞模型,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其效率;MTT法、克隆形成实验、Annexin-PI染色实验和Transwell实验分别检测MDA-MB-231细胞的增殖、凋亡和侵袭;双荧光素酶报告基因实验和Western blot验证miR-4429和PIK3R1靶向关系,qRT-PCR和Western blot探究miR-4429对内质网应激通路的调控。结果:成功建立miR-4429过表达及敲低的MDA-MB-231细胞模型;miR-4429 mimic组中MDA-MB-231细胞的增殖、侵袭能力均低于其Ctrl组,凋亡能力高于其Ctrl组(均P<0.05);miR-4429能够靶向性结合PIK3R1并抑制PIK3R1的蛋白表达,同时下调内质网应激通路相关基因。结论:miR-4429靶向性结合PIK3R1并下调内质网应激通路相关基因,抑制乳腺癌细胞的增殖和侵袭,促进凋亡,提示miR-4429可能是乳腺癌治疗的潜在靶点。

未折叠蛋白反应和内质网自噬与骨质疏松症关系的研究进展

内质网是一种重要的膜性细胞器,主要负责蛋白质合成、折叠和加工,脂质合成以及Ca2+平衡。在某些因素影响下,内质网结构和功能发生紊乱,进而诱发内质网应激。在应激状态下,内质网主要通过未折叠蛋白反应以及内质网自噬等过程来维持其正常结构和功能。内质网应激与多种疾病之间存在着密切的联系,如癌症、炎症性疾病、神经退行性疾病、骨质疏松症等。在内质网应激状态下,未折叠蛋白反应和内质网自噬可以参与骨代谢的调控过程,这一途径可能是治疗骨质疏松症的潜在靶点。因此,笔者查阅了现有相关文献和最新的研究报道,拟在阐明未折叠蛋白反应和内质网自噬对骨质疏松症的影响及作用机制,为进一步明确骨质疏松症的发病机制和治疗提供新思路。

降糖舒心方抑制内质网应激-过度自噬对糖尿病大鼠心肌病变的影响

目的:探讨降糖舒心方对自噬通路过度激活反应的影响及其防止糖尿病合并心力衰竭心肌重构的机制。方法:100只大鼠按随机数字表法分成模型组、西药组、降糖舒心方低剂量组、降糖舒心方高剂量组、假手术组,每组20只。先对大鼠腹腔单次注射链脲佐菌素(STZ)进行糖尿病造模,再采用腹主动脉缩窄手术方法建立慢性心力衰竭动物模型。各给药组分别灌胃给予相应药物,假手术组和模型组大鼠灌胃给予等容积蒸馏水,1次/d,连续2个月。检测心脏左室射血分数(LVEF)、舒张末期室间隔厚度(IVSd)、收缩末期室间隔厚度(IVSs)、收缩末期左心室后壁厚度(LVPWs)与舒张末期左心室后壁厚度(LVPWd);HE染色检测大鼠心肌组织病理学改变情况;透射电镜观察心肌组织自噬超微结构变化;RT-PCR检测内质网应激信号分子GRP78 mRNA、IRE-1 mRNA、TRAF2 mRNA相对表达量;Western blotting检测心肌组织中自噬蛋白LC3-Ⅱ、Beclin 1表达情况。结果:与模型组比较,各给药组大鼠LVPWs、LVPWd、IVSs、IVSd均明显降低(P<0.05),LVEF均明显升高(P<0.05);心肌组织病理学积分均明显降低(P<0.05);大鼠心肌细胞损害程度有所减轻,自噬小体和空泡有所减少,纤体化程度减轻;心肌组织GRP78 mRNA、IRE-1 mRNA、TRAF2 mRNA相对表达量均明显降低(P<0.05);LC3-Ⅱ、Beclin 1蛋白相对表达量均明显降低(P<0.05)。与西药组比较,降糖舒心方高剂量组大鼠LVEF明显升高(P<0.05);降糖舒心方低、高剂量组大鼠心肌组织病理学积分均明显降低(P<0.05);大鼠心肌细胞数量较多,自噬小体和空泡减少,纤体增生减轻;心肌组织GRP78 mRNA、IRE-1 mRNA、TRAF2 mRNA相对表达量均明显降低(P<0.05);LC3-Ⅱ、Beclin 1蛋白相对表达量均明显降低(P<0.05)。与降糖舒心方低剂量组比较,降糖舒心方高剂量组大鼠心肌肌原纤维排列整齐,间质增生少,胞体大部分光滑完整,胞内有少量自噬小体和空泡,各项指标均有剂量依赖性。结论:内质网应激-自噬在心力衰竭的发生发展过程中发挥了重要的作用。糖尿病状态过度自噬可导致心肌细胞数量降低,使心室壁变薄。降糖舒心方能减轻过度自噬对心肌的损害,抑制心肌重构,改善心功能。

内质网磷酸化修饰与肺结核感染后免疫反应的相关性研究

目的:观察内质网(ER)磷酸化修饰与肺结核感染后免疫反应的相关性。方法:在这项观察性研究中,我们招募了2021年1月至2023年6月间在本院接受治疗的成年结核病患者(n=19)和没有结核病症状并接触过的家庭接触者(健康接触者)(n=20)。所有患者在开始治疗前采集血样,并对这些血样进行了结核分枝杆菌特异性T细胞应答、细胞因子产生以及磷酸化的蛋白激酶样内质网激酶(PERK)和转录激活因子3(STAT3)表达的特征分析。结果:与健康接触者相比,结核病患者的PPD刺激的全血样品中IL-17、IL-22水平显著降低(P<0.05),和IL-6、IL-10水平显著增加(P<0.05)。与健康接触者相比,结核病患者的自发IL-10、IL-6和IFN-γ浓度更高(P<0.05)。在没有IL-6体外刺激的情况下,与健康接触者相比,结核病患者的CD4^(+)T细胞中的PERK水平显著更高(P<0.001)。加入IL-6导致健康接触者CD4^(+)T细胞中PERK水平较没有IL-6体外刺激健康接触者CD4^(+)T细胞显著增加(P<0.01)。与健康接触者相比,结核病患者的CD4^(+)T细胞具有更高的STAT3蛋白表达(P<0.05)。在所有供体和结核病患者中,CD4^(+)T细胞中PERK和STAT3表达之间呈显著正相关性(rho=0.571、0.503,均P<0.05)。仅在结核病患者中观察到CD40L/IL-2共表达T细胞和CD40L/IFN-γ共表达T细胞比例与STAT3表达呈负相关(rho=-0.481、-0.705,P<0.001)。结论:本研究提供了关于ER磷酸化修饰相关PERK/STAT3信号通路可能驱动结核病患者中的免疫抑制/抗T细胞反应的证据。

线粒体-内质网结构偶联(MAMs)在阿尔茨海默病发病机制中的研究进展

线粒体-内质网结构偶联(mitochondria⁃associated membranes,MAMs)是线粒体外膜和内质网膜之间进行通讯交流及物质交换的特殊结构域,执行不同条件下细胞生命活动的多种生物学过程。MAMs功能障碍介导的Ca2+稳态失衡、内质网应激、线粒体自噬缺陷、线粒体分裂-融合平衡障碍、脂质代谢紊乱、炎症反应是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)关键的发病机制。本文围绕MAMs结构与功能、参与AD病理环节、药物干预靶点等方面进行综述,探讨MAMs在AD发病中的作用及最新机制研究进展,以期为AD的防治提供新思路。

基于内质网应激信号通路探讨熄风解痉汤对蛛网膜下腔出血大鼠早期脑损伤保护作用的机制研究

目的观察熄风解痉汤对早期蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)大鼠脑组织中内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)信号通路相关因子表达的影响,探讨熄风解痉汤对SAH大鼠早期脑损伤(early brain injury,EBI)的保护作用机制。方法选取成年健康雄性SD大鼠168只,采用血管内穿刺法建立SAH模型,造模成功后按照随机数字表法分为对照组(等体积蒸馏水)、假手术组(等体积蒸馏水)、模型组(等体积蒸馏水)、尼莫地平组[10 mg/(kg·d)]、熄风解痉汤低剂量组[10.8 g/(kg·d)]、熄风解痉汤高剂量组[43.2 g/(kg·d)]、尼莫地平[10 mg/(kg·d)]+熄风解痉汤[21.6 g/(kg·d)]组,每组24只,每12 h给药1次,连续用药72 h。采用Garcia神经功能评分评估神经功能受损程度;HE染色观察海马区神经细胞形态;TUNEL染色检测大鼠海马组织细胞凋亡情况;Western blot检测内质网应激相关标志物葡萄糖调节蛋白78(glucose regulatory protein 78,GRP78)、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、胱天蛋白酶-12(cysteine aspartic acid specific protease-12,Caspase-12)蛋白的表达水平;计算脑组织含水量;EB染色检测血脑屏障通透性。结果与对照组、假手术组比较,模型组海马区组织层次结构不清,各层细胞排列疏松,可见大量凋亡细胞;各时间点的海马区组织神经细胞凋亡比例、脑组织EB含量、脑组织含水量及GRP78、CHOP、Caspase-12蛋白表达水平升高(P<0.05),Garcia神经功能评分减低(P<0.05)。与模型组比较,熄风解痉汤低、高剂量组大鼠海马区组织结构较模型组清晰,细胞凋亡数量减少;各时间点的海马区组织神经细胞凋亡比例、脑组织含水量及GRP78、CHOP、Caspase-12蛋白表达水平降低(P<0.05),Garcia神经功能评分、脑组织EB含量升高(P<0.05)。结论SAH后EBI过程中存在内质网应激反应,熄风解痉汤可降低内质网应激相关蛋白GRP78、CHOP、Caspase-12表达水平,提高EBI过程中大鼠的神经行为学评分,降低脑组织含水量,降低血脑屏障通透性。

温阳生肌膏调控GRP78/CHOP通路抑制过度内质网应激促糖尿病难愈合创面修复

目的:通过分析葡萄糖调节蛋白78(CRP78)/CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)通路研究温阳生肌膏对内质网应激(ERS)的调控,以探讨温阳生肌膏促进糖尿病难愈合创面修复的相关机制。方法:SD大鼠高脂饲料喂养联合链脲霉素腹腔注射后手术制备背部全层皮肤缺损建立大鼠糖尿病难愈合创面模型;实验分为正常组、模型组、温阳生肌膏组和贝复新(重组牛碱性成纤维细胞生长因子外用凝胶)组;正常组及模型组消毒后予以生理盐水涂抹,温阳生肌膏组及贝复新组分别以温阳生肌膏、贝复新涂抹创面,每日换药1次;处理14 d后观察创面愈合情况,计算创面愈合率;HE染色观察创面组织显微形态;Western blot法检测创面组织GRP78、CHOP和cas pase-12含量;免疫组化法检测创面GRP78、CHOP和caspase-12表达及分布情况;透射电子显微镜观察创面内质网数量及肿胀情况;ELISA检测创面促炎因子白细胞介素1β(IL-1β)含量。结果:各组相应干预14 d后检测各项指标。与正常组相比,模型组创面愈合率显著降低(P<0.01),炎症渗出较多,肉芽组织生长情况差,GRP78、CHOP和caspase-12蛋白表达升高(P<0.01),炎症因子IL-1β含量显著增加(P<0.01);与模型组相比,温阳生肌膏组创面愈合率显著增加(P<0.01),炎症渗出减少,肉芽组织生长良好,创面组织GRP78、CHOP和caspase-12蛋白表达显著降低(P<0.01);炎症因子IL-1β含量显著降低(P<0.01)。结论:温阳生肌膏促进糖尿病难愈合创面愈合的作用,可能与其下调GRP78/CHOP通路,抑制过度ERS,降低创面细胞凋亡水平有关。

基于超分辨成像增强对拟南芥内质网动态变化的研究

【目的】为了解决在植物细胞内质网的研究中,成像速度与成像分辨率难以同时满足准确识别精细结构和动态变化的瓶颈问题。【方法】使用结构光照明显微成像技术,对拟南芥活体材料中的内质网进行超分辨实时成像,并优化了自监督去噪框架(Blind2Unblind),以进一步提升快速显微成像的信噪比。【结果】建立了对时间序列成像中内质网结构进行定量分析的方法,并通过对环境胁迫下内质网结构动态变化的追踪进一步验证了方法的有效性。此外,各类参数的相关性分析显示管状内质网的面积和长度与生长端和三叉点的数量显著正相关,而内质网池和整体流的面积与管的面积和长度显著负相关。【结论】优化的自监督去噪框架提升了植物活细胞中结构光照明显微图像的信噪比,实现了管状内质网、内质网池、整体流、生长端和节点等复杂结构和动态的量化,各结构间存在复杂相关性。