IRE1α-miRNA信号通路介导运动干预阿尔茨海默病

内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)下游肌醇必需酶1α(inositol-requiring enzyme-1α,IRE1α)的过度激活,以及具有多种细胞生理调控功能的微RNA(microRNA,miRNA)异常表达,是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的共性病理特征。研究发现,IRE1α和miRNA并非单独介入AD病理进程。IRE1α可通过调节miR-200、miR-7、miR-17和miR-34的表达,参与Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化和神经细胞凋亡等多数AD脑内病变。提示IRE1α-miRNA信号失常是AD病理机制之一。运动能预防和延缓AD,但其具体机制尚不清晰。研究发现,运动能通过调节IRE1α-miRNA信号通路干预AD,其具体作用机制包括:(1)运动通过提高AD脑能量代谢适应,缓解脑IRE1α信号过度激活。(2)运动能调节脑内miRNA表达,发挥表观遗传学效应,延缓Aβ和Tau蛋白集聚等病理进程。(3)IRE1α-miRNA通路及其下游蛋白质变化介导运动抵抗AD发展。本文将对IRE1α-miRNA与AD病理关系及其运动反馈机制进行综述,旨在对AD诊断及治疗的策略提供依据和思路。

苦参碱对肺结核大鼠结核杆菌及Ire1信号的作用及机制

目的 探究苦参碱对肺结核大鼠的结核杆菌及肌醇必需酶(IRE)1信号的作用机制。方法 建立肺结核大鼠模型,大鼠平均分为正常组、PTB组(肺结核大鼠模型组)、Mat组(肺结核大鼠模型加苦参碱治疗组)。分别对3组大鼠给药后不同时间的体重进行测量并比较;比较3组大鼠结核杆菌的菌落计数;用苏木素-伊红(HE)染色法对3组大鼠肺组织的病理变化进行观察并比较;用Western印迹法和qRT-PCR法检测大鼠肺组织中Ire1蛋白和Ire1 mRNA的表达。结果 给药后1 d发现3组体重变化没有显著差异(P>0.05)。给药后15 d和30 d,与正常组体重相比,PTB组体重显著降低(P<0.05);Mat组体重明显高于PTB组(P<0.05)。正常组肺组织中没有结核分枝杆菌的菌落出现,与正常组相比,PTB组肺组织中结核分枝杆菌的菌落数量显著增多(P<0.05);Mat组肺组织中国结核杆菌的菌落数量显著低于PTB组(P<0.05)。正常组肺组织没有出现明显的病理变化。与正常组相比较,PTB组肺脏血管周围有大量的炎性细胞浸出,并且出现了大量的肉芽肿样细胞聚集;肺间质之间出现了大量的水肿,大体解剖可见肺脏表面存在白色栗粒状结节。Mat组肺组织病理情况明显好于PTB组。Western印迹和qRT-PCR检测结果显示,和正常组相比,PTB组肺组织中IRE1α和GRP78蛋白和mRNA表达显著增多;Mat组肺组织中Ire1α和GRP78蛋白和mRNA表达得到了显著的抑制,并且明显低于PTB组(P<0.05)。结论 苦参碱可有效抑制肺结核结核杆菌的生长,同时对肺组织中IRE1α信号通路进行抑制,进而对肺组织进行保护。

4-苯基丁酸钠通过抑制内质网应激减轻皮层神经元氧糖剥夺/再灌注损伤

4-苯基丁酸钠(4-phenylbutyric acid,4-PBA)是协助内质网中蛋白质转录后修饰和折叠的分子伴侣,故可减轻非折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)及其介导的细胞凋亡。既往研究表明,4-PBA可以减轻脑组织的缺血性损伤,但采用原代皮层神经元构建氧糖剥夺/再灌注(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)损伤模型,来研究4-PBA对神经元损伤的保护作用及其机制尚未见报道。本文采用原代培养的皮层神经元OGD/R损伤模型,同时给予4-PBA处理,探讨4-PBA对OGD/R诱导的神经元内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的作用及其机制。分别采用MTT、LDH和Hoechst 33342染色法检测神经元存活率、细胞膜完整性和细胞凋亡情况。Western印迹检测ERS标志物葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78),以及肌醇必需酶1(inositol-requiring enzyme 1,IRE1)通路相关蛋白质的表达。Western印迹结果显示,在OGD/R后0~48 h,GRP78的表达较对照组明显升高。MTT、LDH漏出率和Hoechst 33342染色法检测显示,4-PBA显著改善OGD/R所导致的神经元存活率下降、LDH漏出率升高和细胞凋亡增加,且具有明显的剂量依赖性。通过Western印迹检测发现,4-PBA显著逆转OGD/R所致GRP78蛋白表达水平的上调。此外,对肌醇必需酶1通路相关蛋白质的检测显示,4-PBA下调氧糖剥夺/再灌注组神经元p-IRE1和p-JNK的表达,增加抗凋亡蛋白Bcl-2表达。上述研究结果表明,4-PBA在氧糖剥夺/再灌注情况下对神经元具有保护作用,该保护作用可能是通过抑制肌醇必需酶1信号通路介导的非折叠蛋白反应和内质网应激实现的。

IRE1信号通路在热诱导睾丸生殖细胞凋亡中的作用

目的探讨内质网应激IRE1信号通路在急性热应激诱导睾丸生殖细胞凋亡中的作用。方法 24只成年ICR雄性小鼠,随机分为4组。将热处理组小鼠身体的下1/3部分(包括阴囊、后腿和尾巴)浸于43℃恒温水浴中15 min,于热处理后0.5、2和6 h取睾丸组织。将对照组小鼠下腹部浸入22℃水浴15 min,6 h后取睾丸组。采用TUNEL法检测睾丸组织生殖细胞凋亡;用半定量RT-PCR技术检测u XBP-1/s XBP-1 mRNA表达;用Western blot检测睾丸总蛋白p-JNK表达。结果单次热应激能够明显诱导小鼠睾丸生殖细胞凋亡。与对照组相比,热处理能够明显降低睾丸组织u XBP-1/s XBP-1 mRNA的比值,以热处理后0.5和2 h最为显著,而随着时间的延长,又逐渐恢复正常。热应激明显诱导睾丸JNK(另一个IRE1的下游分子)磷酸化水平。结论单次热处理能激活睾丸组织内质网应激IRE1通路,在早期可能激活IRE1-XBP-1通路保护睾丸组织对抗热应激,而后期可能通过激活IRE1-JNK通路诱导睾丸生殖细胞凋亡。

莪术醇对梗阻性肾病大鼠IRE1调控TRAF2、XBP1抑制细胞凋亡的影响

目的 探讨莪术醇对梗阻性肾病大鼠肌醇必需酶1（inositol requiring enzymel 1,IRE1）调控肿瘤坏死因子受体相关因子2（tumor necrosis factor receptor-associated factor 2,TRAF2）、X-盒结合蛋白1（X-box binding protein 1,XBP1）抑制细胞凋亡的影响。方法 建立单侧输尿管梗阻诱导大鼠肾间质纤维化动物模型,将大鼠随机分为假手术组、模型组、依那普利组、莪术醇高、中、低剂量组;术后14 d处死大鼠并采集血清检测血清肌酐（Scr）和血尿素氮（BUN）水平;采用HE染色观察肾脏的病理改变及评定肾小管损伤指数;Masson染色观察肾间质胶原沉积的面积;采用TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡;采用Western blot免疫印迹法检测肾组织糖调节蛋白78（GRP78）、IRE1、p-IRE1、TRAF2、XBP1蛋白表达水平。结果 各治疗组与模型组比较,肾小管损伤指数,肾间质胶原分布相对面积,血清Scr和BUN水平及GRP78、IRE1、p-IRE1、TRAF2、XBP1,表达均有差异（P〈0.05,P〈0.01）。莪术醇高剂量组与依那普利组比较,Scr和BUN降低（P〈0.05）,肾小管间质损伤、肾间质胶原分布相对面积和肾小管上皮细胞凋亡降低（P〈0.05）,肾组织中GRP78、IRE1、p-IRE1、TRAF2、XBP1的表达降低（P〈0.05）。结论莪术醇能够通过抑制IRE1磷酸化介导下游TRAF2蛋白表达,干预IRE1-XBP1信号通路活化,阻止细胞凋亡,从而减缓肾间质纤维化的进程。