脑缺血再灌注损伤中内质网应激-自噬的作用及中药调控机制

背景:研究表明内质网应激引起的缺血半暗带区神经细胞自噬是脑缺血再灌注损伤的关键环节,内质网跨膜蛋白PERK、IRE1α、ATF6与GRP78/BIP解离激活后介导的细胞自噬对神经元的转归起着重要作用。而中药可通过调控内质网应激-自噬,减少神经元损伤或死亡,发挥脑保护作用。目的:探讨内质网应激-自噬在脑缺血再灌注损伤中的作用及中药调控机制研究进展。方法:以“脑缺血再灌注损伤,脑损伤,缺血性中风,内质网应激、自噬,中药,复方,信号通路,皂苷,多酚,生物碱”为中文检索词,以“cerebral ischemia-reperfusion injury,ischemic stroke,brain injury,endoplasmic reticulum stress,autophagy,traditional Chinese medicine,compounds,signaling pathways,saponins,polyphenols,alkaloids”为英文检索词,检索2015年1月至2024年5月中国知网以及PubMed数据库中有关内质网应激、自噬与脑缺血再灌注损伤及中药调控机制的文献,排除与研究内容不相符、过时及重复的文献。共检索出1197篇相关文献,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:①大量研究结果表明,内质网应激-自噬与脑缺血再灌注损伤密切相关;②中药单体有效成分及复方可通过调控PERK-eIF2α-ATF4、IRE1α-ASK1-JNK、IRE1α-XBP等信号通路调节内质网应激-自噬相关蛋白表达,减轻神经细胞损伤,发挥脑保护作用。

汉黄芩素对胶原诱导性关节炎大鼠关节炎症影响的内质网应激途径

背景:类风湿关节炎是一种炎性疾病,已有多项研究表明汉黄芩素具有较好的抗炎作用,但其对类风湿关节炎的确切疗效和具体作用机制尚待阐明。目的:探讨汉黄芩素通过调节内质网应激途径改善胶原诱导性关节炎大鼠关节炎症的作用机制。方法:①动物水平:雌性Wistar大鼠分为健康对照组、关节炎模型组、汉黄芩素治疗组,通过皮下注射牛Ⅱ型胶原与弗式佐剂构建胶原诱导性关节炎大鼠模型,治疗组在成功造模后给予连续28 d汉黄芩素灌胃治疗;在此期间,每隔7 d对各组大鼠进行体质量、关节炎评分和踝关节肿胀度测量;实验结束后,观察关节病理变化,qRT-PCR和Western Blot、免疫组化检测关节中内质网应激通路GRP78、CHOP mRNA和蛋白表达水平。②细胞水平:CCK-8检测汉黄芩素对胶原诱导性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞的细胞毒作用;不同浓度汉黄芩素处理毒胡萝卜素诱导的成纤维样滑膜细胞,ELISA检测细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平,DCFH-DA探针法测定各组细胞内活性氧簇,qRT-PCR和Western Blot检测GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA和蛋白水平。结果与结论:①与健康对照组相比,关节炎模型组关节炎指数评分、踝关节肿胀度升高(P<0.01),病理切片可见滑膜增生及炎症细胞浸润、软骨破坏和骨质侵蚀,踝关节GRP78、CHOP mRNA和蛋白表达显著增多(P<0.01),主要定位在滑膜组织和关节面;与关节炎模型组相比,汉黄芩素治疗组关节炎指数评分、踝关节肿胀度降低(P<0.05),滑膜增生及炎症细胞减少,软骨破坏和骨质侵蚀减轻,踝关节GRP78、CHOP mRNA和蛋白表达减少(P<0.05),在滑膜组织和关节面显著降低;3组大鼠体质量无显著差别(P>0.05)。②细胞实验中,200μmol/L汉黄芩素组可明显降低成纤维样滑膜细胞存活率(P<0.01);与空白对照组相比,毒胡萝卜素组细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平、活性氧含量、GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA及蛋白表达显著增多(P<0.05);与毒胡萝卜素组相比,50μmol/L和100μmol/L汉黄芩素组可降低细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平(P<0.05,P<0.01),100μmol/L汉黄芩素组可明显减少活性氧含量(P<0.01)、下调GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA及蛋白表达水平(P<0.05)。③结果提示汉黄芩素可以有效改善胶原诱导性关节炎大鼠的关节炎症反应,且内质网应激途径可能是其干预的关键靶点。

内质网应激与常见退行性骨骼疾病的发生与发展

背景:常见的退行性骨骼疾病,如骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变,其具体的发病分子机制目前尚未明确,可能涉及内质网应激。目前,关于内质网应激在这些常见骨骼疾病发病机制中的系统作用和相关治疗进展的研究较为有限。目的:综述内质网应激在常见的退行性骨骼疾病中的作用,深入探讨这些疾病的分子机制并提供新的防治思路和视角。方法:检索2000-2024年相关文献,以“内质网应激,骨骼疾病,未折叠蛋白反应,骨关节炎,骨质疏松症,椎间盘退变,自噬,凋亡,铁死亡,焦亡”为中文检索词检索中国知网、万方、维普数据库;以“endoplasmic reticulum stress,bone disease,unfolded protein response,osteoarthritis,osteoporosis,intervertebral disc degeneration,autophagy,apoptosis,ferroptosis,pyroptosis”为英文检索词检索PubMed、Web of Science数据库。排除重复和较陈旧的文献,共115篇文献符合纳入标准。结果与结论:①内质网应激在细胞生理调节中具有双重效应。轻度的内质网应激有助于促进成骨分化和细胞外基质合成,然而持续过度的内质网应激则会导致细胞死亡。②内质网应激诱导的细胞自噬、凋亡等与骨关节炎、骨质疏松症、椎间盘退变密切相关。③衰老、药物不良反应、代谢紊乱、钙平衡失调、不良生活习惯等多种原因可导致内质网应激的长期激活,从而引起骨重塑紊乱、软骨损伤、髓核细胞死亡等病理表现,最终导致骨关节炎、骨质疏松和椎间盘退变的发生。④对引发内质网应激的相关机制进行干预,有望在预防和治疗骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变等常见退行性骨病方面发挥作用。

加味春泽汤调控内质网应激凋亡治疗脊髓损伤大鼠的尿潴留

背景:前期临床观察发现加味春泽汤是临床治疗脊髓损伤后尿潴留的有效方剂。动物实验发现磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路与膀胱功能障碍程度密切相关。目的:进一步验证加味春泽汤对脊髓损伤后尿潴留大鼠膀胱功能及PI3K/Akt通路的影响。方法:将60只SD雌性大鼠随机分为假手术组、模型组、加味春泽汤低剂量组、加味春泽汤高剂量组、激动剂组。假手术组大鼠暴露脊髓但不切断,其余各组大鼠采用改良后的Hassan Shaker脊髓横断法建立骶髓损伤大鼠模型。造模24 h后,假手术组和模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,加味春泽汤低、高剂量组大鼠分别给予含有14.4 g/kg和28.8 g/kg的加味春泽汤颗粒剂,等体积灌胃4周,激动剂组大鼠给予PI3K/Akt信号通路激动剂740Y-P腹腔注射0.02 mg/kg治疗。治疗4周后采用尿流动力学检测各组大鼠膀胱最大容量、漏尿点压力、膀胱顺应性,膀胱离体逼尿肌条收缩性检测各组大鼠膀胱最小收缩张力、收缩频率,苏木精-伊红染色观察各组大鼠膀胱病理学改变,ELISA法检测各组大鼠血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平,RT-PCR、Western blot法检测大鼠膀胱组织PI3K、Akt、GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA及蛋白的表达。结果与结论:①与假手术组相比,模型组大鼠膀胱最大容量、膀胱顺应性、最小收缩张力升高(P<0.05),漏尿点压力、膀胱收缩频率降低(P<0.05);血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平升高(P<0.05);膀胱上皮细胞排列紊乱,细胞间存在单核细胞浸润,组织水肿,逼尿肌束萎缩;膀胱组织PI3K、Akt mRNA和蛋白表达降低,GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA和蛋白表达升高(P<0.05)。②与模型组相比,加味春泽汤低、高剂量组及激动剂组干预4周后,大鼠膀胱最大容量、膀胱顺应性、最小收缩张力降低(P<0.05),漏尿点压力、膀胱收缩频率升高(P<0.05);血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平降低(P<0.05);膀胱上皮细胞分布较均匀,排列较整齐,炎细胞浸润较少,逼尿肌束较饱满;膀胱组织PI3K、Akt mRNA和蛋白表达增加,GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05)。加味春泽汤高剂量组优于低剂量组,与激动剂组结果相似。③结果说明,加味春泽汤可以改善脊髓损伤后尿潴留大鼠膀胱功能,其作用机制可能与通过PI3K/Akt信号通路减轻膀胱组织内质网应激的发生,进而减轻凋亡有关。

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。

化瘀祛痰方通过内质网应激PERK通路对ApoE^(-/-)小鼠肝脏VLDL的影响

目的观察化瘀祛痰方对ApoE^(-/-)小鼠肝脏VLDL的影响,探讨其可能的作用机制。方法32只ApoE^(-/-)小鼠随机分为模型组、中药组(化瘀祛痰方组)、中药+4-PBA组(化瘀祛痰方+4-PBA组)、4-PBA组,每组8只,另取8只同龄C57BL/6J小鼠作为正常组。正常组喂养普通饲料,模型组、中药组、中药+4-PBA组及4-PBA组喂养高脂饲料,16周后,中药组以7.2g·mL^(-1)·d^(-1)化瘀祛痰方灌胃,4-PBA组予100mg/(kg·d)4-PBA腹腔注射,中药+4-PBA组同中药组和4-PBA组给药方式联合干预,正常对照组、模型组以等剂量生理盐水灌胃,连续4周。观察各组小鼠血清及肝脏脂质水平,HE染色观察小鼠肝脏病理形态学变化,油红O染色观察肝脏脂质沉积情况,qRT-PCR检测小鼠肝组织中PERK、eIF2α、ATF4 mRNA表达,WES检测小鼠肝组织中PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4蛋白表达。结果与正常组比较,模型组小鼠血清TC、TG、LDL-C和VLDL水平及肝脏TG、ApoB100、FFA水平显著升高(P<0.01),HDL-C水平显著降低(P<0.01),肝细胞脂肪变性、肝脏脂质沉积明显,肝组织PERK、eIF2α、ATF4 mRNA及PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4蛋白表达水平均显著升高(P<0.01);与模型组比较,三个治疗组血清TC、TG、LDL-C及VLDL水平显著降低,HDL-C水平显著升高(P<0.01),中药组肝组织TG水平显著降低(P<0.01),中药组、4-PBA组肝组织ApoB100、FFA水平均显著降低(P<0.01);各治疗组肝细胞脂肪变性、脂质沉积程度均有所减轻,肝组织PERK、eIF2α、ATF4 mRNA及PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4蛋白表达水平显著减低(P<0.05,P<0.01);与4-PBA组比较,中药+4-PBA组血清TG、LDL-C水平及肝脏TG、ApoB100、FFA水平显著降低(P<0.01),减轻肝细胞内的红染脂滴效果更为显著,肝脏PERK、eIF2α、ATF4 mRNA水平及PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4蛋白表达水平均显著降低(P<0.01,P<0.05)。结论化瘀祛痰方能够通过调控内质网应激PERK/eIF2α/ATF4通路减少VLDL含量,从而发挥防治AS作用。

香砂六君子汤对脾虚高脂血症大鼠肝脏内质网应激/PERK/SREBP1c途径及甘油三酯合成的影响及机制

目的 探讨香砂六君子汤对脾虚高脂血症大鼠肝脏内质网应激/PERK/SREBP1c途径及甘油三酯合成的影响及机制。方法 将24只SPF级SD大鼠随机分为空白对照组、高脂模型组、脾虚高脂组以及香砂六君子汤组,每组6只。脾虚高脂组以及香砂六君子汤组采用饮食不节加力竭游泳方法建立脾虚模型。除空白对照组外,其余各组给予高脂饲料喂养,于第10周开始灌胃,香砂六君子汤组给予香砂六君子汤11.34g/(kg·d),其余各组给予等体积的生理盐水灌胃,4周后取材。全自动生化分析仪检测血脂水平;HE染色观察肝脏病理变化;油红O染色观察肝脏脂质沉积情况;微板法检测肝脏组织TG水平;RT-qPCR法检测肝脏组织GRP78、SREBP-1c、ACC1 mRNA表达水平,Western blotting法检测肝脏组织PERK、p-PERK、GRP78、SREBP-1c、ACC1蛋白表达水平。结果 与空白对照组比较,高脂模型组以及脾虚高脂组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平显著升高,HDL-C水平显著降低(P<0.05或P<0.01);肝细胞中细胞质疏松呈网状,脂肪空泡明显,橘色脂滴显著,弥漫性分布;肝脏组织中TG水平显著升高(P<0.01),GRP78、SREBP-1c、ACC1 mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.05或P<0.01),p-PERK蛋白相对表达水平显著升高(P<0.05)。与高脂模型组比较,脾虚高脂组大鼠血清TC水平显著升高,HDL-C水平显著降低(P<0.05),TG、LDL-C水平有升高趋势;肝脏组织中TG水平显著升高(P<0.01),GRP78、SREBP-1c、ACC1 mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.05或P<0.01),p-PERK蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。与脾虚高脂组比较,香砂六君子汤组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平显著降低,HDL-C水平显著升高(P<0.01);肝细胞细胞质疏松程度减轻,脂肪空泡和橘色脂滴显著减少;肝脏组织中TG水平显著降低(P<0.01),GRP78、SREBP-1c、ACC1 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.01),p-PERK蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。结论 香砂六君子汤可能通过调控内质网应激/PERK/SREBP1c途径,进而影响甘油三酯合成相关蛋白,减少脾虚高脂血症大鼠肝脏脂质沉积的发生。

天麻钩藤饮对自发性高血压大鼠血管重塑的抑制作用及对NOX2/ROS通路、内质网应激的影响

目的研究天麻钩藤饮对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)血管重塑的抑制作用及机制。方法将大鼠随机分为正常对照组、模型组、厄贝沙坦组和天麻钩藤饮组。给药过程中每周测量大鼠尾动脉压;给药4周后,HE染色检测胸主动脉组织情况,测量与计算内膜-中层厚度(intima-media thickness,IMT)、内膜-中层厚度/管腔直径(lumen diameter,LD),同时扫描电镜检查组织形态变化;免疫组织化学测定NADPH氧化酶2(NADPH oxidase 2,NOX2)、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulating protein 78,GRP78)蛋白的表达情况;ELISA测定血浆中活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量。结果(1)尾动脉压检测:与正常对照组比较,模型组大鼠收缩压均显著升高(P<0.05);与模型组比较,给药第1周起各治疗组大鼠收缩压均下降(P<0.05)。(2)胸主动脉组织形态学检测:扫描电镜可见模型组胸主动脉壁较正常对照组明显增厚;与模型组比较,各治疗组胸主动脉壁厚度均降低。HE染色观察可见正常对照组胸主动脉血管结构正常,未见动脉管壁增生;模型组胸主动脉壁明显增厚,单位面积细胞核数量增多;与模型组比较,各治疗组胸主动脉壁厚度、单位面积细胞核数量均减少。与正常对照组比较,模型组胸主动脉IMT、IMT/LD增加(P<0.05);与模型组比较,各治疗组胸主动脉IMT、IMT/LD下降(P<0.05)。(3)免疫组织化学检测胸主动脉中NOX2、CHOP、GRP78蛋白表达水平:与正常对照组比较,模型组血管壁NOX2、CHOP、GRP78蛋白表达水平显著上升(P<0.05);与模型组比较,各治疗组血管壁NOX2、CHOP、GRP78蛋白表达均下降(P<0.05)。(4)ELISA测定血浆中ROS含量:与正常对照组比较,模型组大鼠血浆中ROS含量显著上升(P<0.05);与模型组比较,各治疗组ROS含量显著下降(P<0.05)。结论天麻钩藤饮在降压的同时抑制血管重塑,其机制可能与抑制NOX2/ROS通路介导的内质网应激有关。

ROS/PERK介导的内质网应激在白花蛇舌草总黄酮诱导CNE1鼻咽癌细胞周期阻滞和凋亡中的作用

目的:探究白花蛇舌草总黄酮对鼻咽癌细胞CNE1周期和凋亡的影响及可能的分子作用机制。方法:①为研究白花蛇舌草总黄酮对CNE1细胞周期和凋亡的影响,在考察白花蛇舌草总黄酮对鼻咽癌细胞CNE1和鼻咽上皮细胞NP69细胞活力的影响后,将CNE1细胞分为对照组、白花蛇舌草总黄酮(25、50、100μg/mL)组;四甲基偶氮唑蓝法(MTT)检测细胞活力;平板克隆检测白花蛇舌草总黄酮对CNE1细胞克隆形成能力的影响;JC-1荧光探针检测线粒体膜电位;Hoechst 33258染色检测细胞凋亡形态学变化;流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡率;②为研究白花蛇舌草总黄酮抑制CNE1细胞增殖可能的分子机制,将CNE1细胞分为对照组、白花蛇舌草总黄酮(100μg/mL)组,采用Western Blot检测p-PERX、ATF4、CHOP蛋白表达,并利用转录组测序技术获取基因表达,对差异表达基因进行生物学分析;③为研究类PKR的内质网激酶(PERK)在白花蛇舌草总黄酮诱导CNE1细胞周期阻滞和凋亡中的作用,采用小干扰核糖核酸(siRNA)进行干预;④为研究活性氧(ROS)在调控PERK信号中的作用,在白花蛇舌草总黄酮处理过程中孵育N-乙酰半胱氨酸(NAC)。结果:与对照组比较,白花蛇舌草总黄酮组CNE1细胞的存活率显著降低(P<0.05),其作用呈剂量及时间依赖性。白花蛇舌草总黄酮处理引起的细胞周期阻滞于G_(0)/G_(1)期并诱导CNE1细胞的凋亡(P<0.05),其作用呈浓度依赖性。转录组测序结果表明,白花蛇舌草总黄酮处理后细胞中PERK信号通路变化显著。与对照组比较,白花蛇舌草总黄酮处理引起p-PERK、ATF4、CHOP蛋白表达显著升高(P<0.05)。与NC siRNA+白花蛇舌草总黄酮组比较,PERK siRNA组和PERK siRNA+白花蛇舌草总黄酮组细胞凋亡率、G_(0)/G_(1)期比例及p-PERK、ATF4、CHOP蛋白表达显著降低(P<0.05)。与白花蛇舌草总黄酮组比较,NAC+白花蛇舌草总黄酮组CNE1细胞ROS水平和p-PERK蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:白花蛇舌草总黄酮诱导CNE1细胞周期阻滞和凋亡可能与其激活ROS调节的PERK信号通路有关。

慢性疼痛中内质网应激机制的研究进展

慢性疼痛作为公共卫生难题,其发病机制复杂,涉及脊髓神经元兴奋、胶质细胞激活及受体活化等。药物治疗虽能缓解疼痛,但不良反应限制了其应用。研究表明,内质网应激在慢性疼痛中扮演关键角色,通过影响疼痛感受器敏感性、调控伤害信号传递、触发炎症反应及神经可塑性改变,加剧疼痛并促进其发展。本文综述了内质网蛋白激酶样内切割酶(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)、内质网应激调节因子1α (inositol-requiring enzyme 1α, IRE1α)和激活转录因子6 (activating transcription factor 6, ATF6)等通路在内质网应激与慢性疼痛中的具体机制,旨在为其深入研究和临床应用提供科学支撑,并探讨尚未解决的问题及未来发展方向。

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。

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。

外源性GDF11通过调控LOX-1介导的内质网应激途径改善高血压大鼠血管重构

[目的]探讨外源性生长分化因子11(GDF11)通过调控凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体1(LOX-1)介导的内质网应激途径对高血压大鼠血管重构的影响。[方法]将大鼠随机分为对照组、模型组(AngⅡ诱导的高血压大鼠模型组)、r-GDF11组、Ab-LOX-1组和r-GDF11+r-LOX-1组,每组10只。采用动物无创血压仪检测大鼠尾动脉血压变化;HE染色评估主动脉血管形态;Masson染色评估主动脉组织胶原沉积情况;Western blot检测主动脉组织中GDF11、LOX-1及内质网应激相关蛋白表达。[结果]与对照组比较,模型组大鼠血压升高,主动脉组织中膜厚度(MT)、MT/管腔内径(LD)比值增大,LD减小(均P<0.05);主动脉组织胶原纤维容积分数(CVF)值、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)和转录激活因子6(ATF6)蛋白表达、磷酸化PKR样内质网调节激酶(p-PERK)/PERK和磷酸化肌醇需求酶1α(p-IRE1α)/IRE1α比值均升高(均P<0.05)。与模型组比较,r-GDF11组和Ab-LOX-1组大鼠血压降低,主动脉组织MT、MT/LD均减小,LD增大(均P<0.05);主动脉组织CVF值、GRP78和ATF6蛋白表达、p-PERK/PERK和p-IRE1α/IRE1α比值均显著降低(均P<0.05)。与r-GDF11组比较,r-GDF11+r-LOX-1组大鼠血压升高,主动脉组织MT、MT/LD增大,LD减小(均P<0.05);主动脉组织CVF值、GRP78和ATF6蛋白表达、p-PERK/PERK和p-IRE1α/IRE1α比值显著升高(均P<0.05)。[结论]外源性GDF11通过抑制LOX-1介导的内质网应激途径改善高血压大鼠血管重构。

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。

中风活心软胶囊通过PPARγ受体上调STAT3磷酸化激活PI3K/AKT通路抑制脑缺血再灌注损伤内质网应激的作用机制研究

目的探讨中风活心软胶囊介导过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)受体上调信号传导转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化诱导磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(BAKT serine/threonine kinase,AKT)信号通路参与脑缺血再灌注损伤内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激和神经保护的作用机制研究,阐明中风活心软胶囊对脑缺血后神经损伤修复的调控机制。方法选取30只SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组、模型组和治疗组,采用Zea Longa法建立右侧大脑中动脉缺血(middle cerebral artery ischemia,MCAI)大鼠模型,采用改良神经功能损伤评分(modified neurological severity score,mNSS)评估大鼠神经功能缺损情况,以mNSS评分2~18分为造模成功。仅治疗组给予中风活心软胶囊。Western blot法分别检测缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白的表达,检测ER应激标记分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)及真核翻译起始因子2α激酶3(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)-激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-C/EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)通路蛋白表达水平。结果模型组大鼠神经功能缺损情况,透射电镜观察缺血半暗区皮质神经元显著减少,提示右侧MCAI大鼠模型构建成功。模型组、治疗组mNSS评分均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠缺血区PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K及AKT蛋白表达均低于对照组与治疗组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组与对照组各指标比较差异无统计学意义。治疗组、模型组大鼠缺血区GRP78、PERK、ATF4和CHOP蛋白表达均高于对照组,但治疗组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论中风活心软胶囊可显著提高脑缺血大鼠缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白表达,其作用机制可能是通过介导PPARγ受体上调STAT3磷酸化诱导PI3K/AKT信号通路参与脑缺血再灌注损伤ER应激和神经保护,从而发挥脑保护效应。

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。

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。

熊果酸通过抑制内质网应激和碳代谢对肝实质细胞脂滴积聚的抑制作用

目的本研究通过体内外实验分析熊果酸对非酒精性脂肪性肝病的干预作用,在影响脂滴形成的视角探讨其可能的作用机制。方法通过高脂饮食诱导C57BL/6小鼠形成脂肪肝小鼠模型,同时连续12周灌胃熊果酸进行干预。采用NAS评分标准对肝组织进行病理学改变的观察,检测血清中酶活力水平、血脂水平和肝组织中脂质水平的生化学指标。采用游离脂肪酸诱导AML12肝细胞建立脂滴积聚模型,油红O染色检测脂滴积聚水平。使用ATP试剂盒检测细胞ATP水平,DCFH-DA检测细胞活性氧水平,JC-10法检测细胞线粒体膜电位水平。通过mRNA-seq分析熊果酸对脂滴积聚模型差异基因表达的影响。结果动物实验证明,熊果酸降低了小鼠肝脏甘油三酯和血清胆固醇水平。体外实验证明,熊果酸可降低AML12细胞内脂质含量,减小脂滴的平均粒径,增加细胞内脂滴数量,提高细胞ATP水平,降低细胞活性氧和膜电位水平。mRNAseq结果表明,低水平的脂滴积聚会诱导内质网应激,激活未折叠蛋白反应、三羧酸循环和戊糖磷酸途径,同时影响糖酵解途径,综合导致脂肪酸合成和氧化的激活,而熊果酸会抑制这一整个过程。结论在肝细胞脂质沉积早期,熊果酸可能通过抑制中心碳代谢和未折叠蛋白反应,从而抑制脂肪酸氧化加剧。

黄连素通过抑制氧化应激和内质网应激减轻非酒精性脂肪性肝炎小鼠肝脏炎症

目的从氧化应激和内质网应激的角度探讨黄连素(BBR)对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝脏炎症的减轻作用。方法将24只C57BL/6J小鼠随机分为4组,NASH和NASH+BBR组小鼠饲喂高脂高果糖高胆固醇饲料28周以诱导NASH疾病模型,正常维持饲料(CD)和CD+BBR组小鼠给予正常维持饲料,在造模的第25周开始给予CD+BBR组和NASH+BBR组每日1次200 mg/(kg·d)的BBR灌胃,治疗共持续4周。记录小鼠每周体质量;给药第3周时进行葡萄糖耐量实验和胰岛素抵抗实验;治疗结束后检测血清ALT、AST、甘油三酯、总胆固醇、LDL-C、HDL-C含量,检测肝脏甘油三酯及总胆固醇含量;对肝脏进行HE、油红O和Masson染色;qPCR法检测肝脏组织炎症因子TNF-α和IL-1βmRNA表达水平;比色法检测肝脏组织氧化应激指标丙二醛、总超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力水平;蛋白免疫印迹法检测肝脏组织内质网应激相关通路蛋白表达水平。结果成功构建NASH小鼠疾病模型。与NASH组小鼠比较,经过BBR治疗,抑制NASH+BBR组小鼠体质量增加,改善糖耐量异常情况,增加胰岛素敏感性,改善肝功能及高脂血症(P均<0.05);肝脏病理切片可见脂肪变性减轻,炎性细胞浸润减少,但纤维化无改善作用;肝脏炎症因子mRNA表达水平下降(P均<0.05);肝脏组织氧化应激因子丙二醛水平下降,抗氧化因子总超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力水平升高(P均<0.05);内质网应激标志物GRP78蛋白表达量及PERK/eIF2α/ATF4/CHOP内质网应激信号通路下调(P均<0.05)。结论BBR治疗能够改善NASH小鼠的超重、糖脂代谢紊乱和肝功能异常问题,能够减轻肝脏脂肪变性及炎症情况,但对纤维化无改善。BBR减轻NASH炎症反应的可能机制是抑制肝脏的氧化应激和内质网应激。