需肌醇酶1α及受其调控的依赖性衰减(IRE1α-RIDD)在免疫调节及自身免疫性疾病中的研究进展

内质网(ER)是蛋白质合成、折叠和修饰以及脂质合成和钙离子储存的重要细胞器。ER功能失调导致错误折叠或未折叠蛋白质在ER管腔中的积累,触发未折叠蛋白反应(UPR),需肌醇酶1α(IRE1α)是UPR分支中最保守的信号通路,切割编码转录因子XBP1的mRNA,导致XBP1剪接和激活。IRE1还通过受调控的IRE1依赖性衰减(RIDD)切割相关的mRNA或微小RNA(miRNA)。已有研究证明IRE1α-RIDD途径与免疫反应相关,但其信号级联与免疫协调的机制仍然不清楚,我们总结了IRE1α-RIDD对免疫细胞分化、成熟和免疫反应中细胞因子的表达等在免疫反应中的作用以及参与自身免疫性疾病的分子机制。

解毒通络调肝方对2型糖尿病大鼠肝组织中肌醇依赖酶1/c-Jun氨基末端激酶通路相关蛋白表达的影响

目的研究解毒通络调肝方对2型糖尿病大鼠肝组织中肌醇依赖酶(IRE)1/c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路相关蛋白表达的影响。方法选取9周龄雄性ZDF大鼠88只,饲以Purina#5008颗粒料;9周龄雄性ZL鼠10只,饲以普通颗粒饲料。喂养过程中注意观察大鼠的一般状态、体重变化,至第13周建立糖尿病大鼠模型,将已成模的ZDF大鼠随机分为模型组,西药组(盐酸二甲双胍0.5 g·kg^(-1)·d^(-1)),解毒通络调肝方大剂量组(5 g·kg^(-1)·d^(-1))、中剂量组(3 g·kg^(-1)·d^(-1))、小剂量组(1 g·kg^(-1)·d^(-1));ZL大鼠作为空白组,继续饲养第17周处死大鼠,无菌取材肝脏组织,应用免疫组化技术观察内质网应激相关蛋白IRE1α及P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白的表达。结果免疫组织化学实验显示,与空白对照组比较,模型组、西药组、解毒通络调肝方大、中、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白表达增多(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,西药组、解毒通络调肝方大、中、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK,P-JNK蛋白表达减少(P<0.05,P<0.01);与解毒通络调肝方中剂量组比较,大、小剂量组肝细胞质中IRE1、P-IRE1、JNK、P-JNK蛋白表达增加(P<0.05)。结论解毒通络调肝方通过减少IRE1、P-IRE1、JNK及P-JNK蛋白的表达,抑制IRE1-JNK信号通路,起到改善胰岛素抵抗、减少细胞凋亡的作用;解毒通络调肝方中剂量组较其他给药组有更好地改善抵抗、减少凋亡的作用。

过表达Bax抑制子1(BI-1)通过内质网IRE1-JNK通路抑制蛛网膜下腔出血大鼠海马神经元凋亡

目的探讨慢病毒介导Bax抑制子1(BI-1)过表达对蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠海马神经元保护作用以及与内质网膜蛋白肌醇酶1-c-Jun氨基末端激酶(IRE1-JNK)信号通路的关系。方法制备BI-1过表达慢病毒并经侧脑注射,24 h后采用血管内穿刺法建立SAH大鼠模型。于造模后24 h,对大鼠进行神经行为学评估和脑含水量检测,原位末端转移酶标记技术(TUNEL)观察大鼠海马神经元凋亡情况,Western blot法检测BI-1蛋白以及内质网应激标志蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)和IRE1蛋白水平。采用IRE1α特异性抑制剂KIRA6处理SAH后大鼠,Western blot法检测BI-1过表达对IRE1-JNK信号通路相关蛋白磷酸化的IRE1(p-IRE1)、磷酸化的JNK(p-JNK)及凋亡相关蛋白Bax、Bcl2和caspase-3蛋白水平的影响。结果过表达BI-1提高SAH模型大鼠的神经行为学评估得分,降低SAH模型大鼠的脑含水量和海马神经元凋亡率,并且BI-1过表达可以下调SAH后大鼠海马神经元中GRP78和IRE1蛋白水平。KIRA6处理和BI-1过表达均可抑制p-IRE1、p-JNK、Bax的表达和caspase-3的活化,促进Bcl2的表达。结论过表达BI-1可通过阻断IRE1-JNK通路抑制SAH后大鼠海马神经元凋亡。

肌醇依赖酶1α调控下胰岛β细胞凋亡和衰老的关系

目的探讨肌醇依赖酶1α(IRE1α)信号通路调控的胰岛β细胞凋亡与衰老的关系。方法取雄性野生型C57BL/6小鼠50只,另将胰岛β细胞特异性敲除IRE1α的小鼠作为实验组(IRE1α-IKO),IRE1αflox/flox小鼠(RIP cre阴性)作为对照组(IRE1α-WT),每组各20只。检测不同周龄C57BL/6小鼠随机血糖、IRE1α信号通路的激活水平及胰岛增殖/凋亡相关分子表达水平。检测不同周龄对照组、实验组小鼠的随机血糖及血清胰岛素水平、糖耐量和胰岛素耐量水平,采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测对照组、实验组56周龄小鼠胰岛中增殖和凋亡相关分子的表达水平。结果随着周龄增加,野生型C57BL/6小鼠随机血糖水平、IRE1α磷酸化水平及caspase 3水平均增加,胰岛增殖相关分子胰腺十二指肠同源盒-1(PDX-1)和细胞周期素D2(cyclin D2)表达水平降低(P <0.05)。随着周龄增加,实验组小鼠的随机血糖、胰岛素水平及糖耐量、胰岛素耐量较对照组明显改善(P <0.05)。高龄(56周龄)实验组小鼠的cyclin D2表达水平较对照组明显增加,chop表达水平明显降低(P <0.05)。结论 IRE1α信号通路激活参与衰老引起胰岛β细胞凋亡增加、增殖减少的过程。

解毒通络调肝方对2型糖尿病大鼠肝脏组织IRE1相关蛋白表达的影响

目的探讨解毒通络调肝方对2型糖尿病(T2DM)大鼠肝脏组织中肌醇依赖酶(IRE)1及其磷酸化蛋白表达的影响。方法选择88只9周龄健康、雄性ZDF大鼠为研究对象,用Purina#5008高脂饲料饲养建立糖尿病大鼠模型,将成模大鼠随机分为模型组,西药组,中药低、中、高剂量组,各给药组分别给予相应的药物灌胃;10只9周龄雄性ZL大鼠以普通饲料饲养作为空白对照组,空白对照组及模型组用等体积蒸馏水灌胃。灌胃饲养至第17周处死大鼠,无菌取肝脏组织,用于Western印迹检测内质网应激(ERS)相关蛋白IRE1α及磷酸化(p)-IRE1α的表达。结果与空白对照组比较,其余各组肝脏IRE1α、pIRE1α蛋白表达显著增多(P<0.01);与模型组比较,中药高剂量组IRE1α蛋白的表达水平减少最为显著(P<0.01),西药组IRE1α蛋白的表达水平虽有减少,但与模型组相比无明显意义(P>0.05);中药高剂量组p-IRE1α蛋白的表达与其他治疗组比较减少明显(P<0.01),西药组下降水平与中药中剂量组相当(P>0.05)。结论解毒通络调肝方防治T2DM的机制之一可能是通过下调IRE1α、p-IRE1α蛋白表达抑制ERS相关通路,从而改善胰岛素抵抗及减少细胞凋亡。

PCB118诱发大鼠胰岛素抵抗及对骨骼肌细胞功能的影响

目的探讨多氯联苯(PCB)118诱发大鼠胰岛素抵抗及对骨骼肌细胞功能的影响。方法将40只Wistar大鼠随机分为正常组,PCB118低、中、高剂量组〔10、100、1000μg/(kg·d)〕,每组10只。连续给药13 w后,测定每组大鼠空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素水平(FINs),同时计算胰岛素敏感指数(ISI)及抵抗指数(IRI),检测骨骼肌组织中肌醇激酶(IRE)1α/c-Jun氨基末端激酶(JNK)/胰岛素受体底物(IRS-1)信号通路相关蛋白mRNA及蛋白的表达。结果与正常组比较,PCB118低、中、高剂量组FBG、HbA1c、FINs及IRI提高(P<0.05),ISI降低(P<0.05),IRE1α、JNK1/2、IRS-1 mRNA表达量上调(P<0.05),葡萄糖转运蛋白(GLUT)-4 mRNA表达量下调(P<0.05),p-IRE1α、p-JNK1/2、p-IRS-1表达量上调(P<0.05),GLUT-4蛋白表达量下调(P<0.05)。结论PCB118能够诱发大鼠胰岛素抵抗,与激活IRE1α/JNK/IRS-1信号通路有关。

基于PI3K/PDK1/Akt信号通路研究丹参-红花药对对寒凝血瘀型心肌缺血大鼠的保护作用及机制

目的 研究丹参-红花药对对异丙肾上腺素(isoprenaline hydrochloride,ISO)诱导的心肌缺血大鼠的保护作用及其机制。方法 大鼠随机分为对照组、模型组、复方丹参滴丸(73 mg/kg)组和丹参-红花低、中、高剂量(4、8、16 g/kg)组,给予相应药物干预7 d。于第6天开始ig药物1 h后,大鼠于0℃的冰浴中寒冷刺激4 min,sc ISO(85 mg/kg),连续2 d。采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色法测定各组大鼠心肌梗死面积;采用TUNEL法检测各组大鼠心肌细胞凋亡情况;采用苏木素-伊红(HE)染色法观察各组大鼠心肌组织病理变化;采用ELISA法检测各组大鼠血浆中肌酸激酶同工酶(creatine kinase,CK)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、CK-肌红蛋白(myoglobin,MB)活性及心肌肌钙蛋白-Ⅰ(cardiac troponin-Ⅰ,CTn-Ⅰ)、CTn-T、C反应蛋白(C-reaction protein,CRP)、MB、N末端利钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)和B型脑利钠肽(B-brainnatriureticpeptides,BNP)水平;采用Westernblotting检测各组大鼠心肌组织中磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、磷酸化PI3K(phosphorylated PI3K,p-PI3K)、磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(pyruvate dehydrogenase kinase isozyme 1,PDK1)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、p-Akt、内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,e NOS)、p-eNOS、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、核因子-κB p65(nuclear factor-κB p65,NF-κB p65)、p-NF-κB p65、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、细胞色素C(cytochrome C,Cyt C)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cystein-asparate protease-3,Caspase-3)和Caspase-9蛋白表达。结果 丹参-红花药对显著抑制ISO诱导的心肌缺血模型大鼠的心肌梗死面积(P<0.01);改善心肌组织病理变化;显著抑制心肌细胞的凋亡(P<0.05、0.01);显著降低血浆中心肌酶活性以及心肌蛋白水平(P<0.05、0.01);显著上调心肌组织中Bcl-2、PDK1、p-eNOS、p-PI3K和pAkt蛋白表达水平(P<0.05、0.01),降低Bax、Cyt C、剪切型Caspase-3(cleaved Caspase-3)、cleaved Caspase-9和p-NF-κB p65蛋白表达水平(P<0.05、0.01)。结论 丹参-红花药对能够通过调控PI3K/PDK1/Akt信号通路,从而发挥对ISO诱导的心肌缺血的保护作用。

N-乙酰半胱氨酸对大鼠压力负荷性心力衰竭保护作用研究

目的探讨N-乙酰半胱氨酸(NAC)对大鼠压力负荷性心力衰竭的保护作用。方法将30只普通级8周龄雄性SD大鼠分入对照组、模型组和NAC给药组。所有大鼠术后干预3周,饲养至第7周后,测量每组剩余大鼠心脏质量,并计算心脏质量指数(HWI),通过实时聚合酶链反应和Western blot技术检测黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)、肌醇依赖酶1α(IRE1α)、超氧化物歧化酶-1(SOD-1)和氧化应激Nrf2/Keap1通路关键基因及蛋白表达。结果与对照组比较,模型组大鼠心脏质量、HWI显著增加,氧化应激指标MDA5与IRE1αmRNA及蛋白表达均明显升高,SOD-1 mRNA及蛋白表达显著降低,氧化应激通路Nrf2与Keap1 mRNA及蛋白表达均显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,给药组大鼠心脏质量、HWI显著降低,MDA5与IRE1αmRNA及蛋白水平明显降低,而SOD-1 mRNA及蛋白水平明显升高,Nrf2与Keap1 mRNA及蛋白平均明显上调,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 NAC对大鼠压力负荷性心力衰竭有保护作用,其作用机制可能通过调控氧化应激Nrf2/Keap1通路有关。