内质网应激PERK-ATF4-CHOP信号通路参与慢性应激大鼠下丘脑神经细胞损伤

本研究旨在探讨不同时程应激过程中,下丘脑神经细胞是否启动内质网应激,并通过影响HPA轴,引发神经细胞病理性改变,为应激导致的神经细胞损伤机制提供依据。建立每日束缚固定8 h加冰水游泳5 min的应激大鼠模型,分为1、3、7、14、21 d组及各时间点正常对照组,ELISA检测血清中糖皮质激素水平变化,硫堇染色观察下丘脑神经细胞病理形态学改变,免疫组织化学显色观察下丘脑神经细胞中内质网应激蛋白GRP78、ATF4和CHOP的表达变化以及采用全景组织细胞定量分析系统(MMTC),进行蛋白表达的半定量分析。糖皮质激素从应激第3天开始显著升高,7 d达到高峰,21 d时又显著性降低;硫堇染色显示随应激时间的延长,下丘脑神经细胞发生水肿,尼氏体消失,细胞固缩浓染的病理性改变;免疫组织化学显色及MMTC法分析显示内质网应激蛋白GRP78的表达呈现出先增高后降低趋势,ATF4和CHOP的表达随着应激时间的延长显著性增加。应激导致大鼠下丘脑神经细胞的病理性改变,同时内质网应激相关蛋白呈现出显著的动态变化,提示内质网应激PERK-ATF4-CHOP通路的激活可能参与了下丘脑神经细胞的病理性损伤。

基于内质网应激PERK-ATF4-CHOP信号通路探究姜黄素对人增生性瘢痕成纤维细胞的影响及作用机制

目的基于内质网应激PERK-ATF4-CHOP信号通路探究姜黄素(curcumin,Cur)对人增生性瘢痕成纤维细胞(human hypertrophic scar fibroblasts,HSFbs)的影响及其作用机制。方法选取自2022年2月至2023年3月,新疆医科大学第一附属医院整形美容外科就诊的6例增生性瘢痕患者,获取其增生性瘢痕组织,经体外培养增生性瘢痕成纤维细胞;通过CCK-8实验法检测不同浓度的Cur对HSFbs细胞增殖活性的影响,根据增殖活性结果数据分析后将实验分为空白组、1/2半抑制浓度(IC50)组、IC50组;EDU检测细胞增殖能力;流式细胞术检测Cur干预后各组细胞的凋亡能力;流式细胞术检测Cur作用24 h后细胞周期的影响;划痕实验检测Cur作用24 h后细胞的迁移能力;Western blot检测Cur作用24 h后细胞中与内质网应激相关蛋白ATF4、CHOP、Cleaved-Caspase-12表达。结果随着Cur药物浓度的逐渐增高,HSFbs的细胞增殖活性逐渐降低,且呈现出明显的浓度依赖性,其IC50值为71.33μmol/L;细胞周期实验中Cur干预HSFbs 24 h后,将大多数的HSFbs阻滞在G1期;实验分组的Cur干预24 h后显著减弱了HSFbs的迁移能力;显著促进了HSFbs的凋亡;Western blot实验后结果数据显示,Cur可以显著上调细胞中ATF4、CHOP、Cleaved-Caspase-12的蛋白表达水平。结论Cur可通过激活内质网应激PERK-ATF4-CHOP信号通路调节相关蛋白,抑制HSFbs细胞增殖及迁移,促进HSFbs细胞凋亡。

滋阴明目方对视网膜色素变性rd10小鼠PERK-ATF4信号通路的影响

目的研究滋阴明目方对视网膜色素变性小鼠的影响及其可能机制。方法将60只rd10小鼠随机分为模型组(等量生理盐水)、维生素A(Vitamin A,VitA)组[VitA 750 IU/(kg·d)]及滋阴明目方低、中、高剂量组[滋阴明目方水煎液13.5、27、54 g/(kg·d)],12只C57BL/6小鼠作为空白组(等量生理盐水),均灌胃干预28 d。HE染色观察视网膜组织病理改变,TUNEL法检测视网膜组织凋亡,微滴式数字PCR和免疫荧光双染检测视网膜组织蛋白激酶样内质网激酶(protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)、活化转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)mRNA和蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组小鼠视网膜明显萎缩、变薄,视网膜色素上皮(retinal pigment epithelial,RPE)细胞不可见,外核层消失,视网膜厚度减小(P<0.01),小鼠视网膜细胞数量明显减少,存在大量凋亡细胞;PERK、ATF4 mRNA和蛋白表达量升高(P<0.01)。与模型组比较,VitA组和滋阴明目方各剂量组视网膜状况改善,厚度均增加(P<0.01);细胞数量增多,凋亡细胞减少;PERK、ATF4 mRNA表达量降低(P<0.01)。与模型组比较,VitA组和滋阴明目方中、高剂量组PERK、ATF4蛋白表达量降低(P<0.01);滋阴明目方低剂量组ATF4蛋白表达量降低(P<0.01)。与滋阴明目方低剂量组比较,滋阴明目方高剂量组视网膜厚度增加(P<0.05),滋阴明目方中、高剂量组ATF4蛋白表达量及PERK mRNA表达量降低(P<0.01)。与VitA组相比,滋阴明目方高剂量组ATF4蛋白表达量降低(P<0.05),滋阴明目方中、高剂量组PERK mRNA表达量降低(P<0.01)。结论滋阴明目方可改善小鼠视网膜的形态,减少视网膜组织的凋亡,其分子机制可能与调控PERK-ATF4信号通路有关。

溃结康调控PERK-elF2α-ATF4-CHOP信号通路干预内质网应激治疗溃疡性结肠炎的机制研究

目的:探讨溃结康(KJK)调控PERK-elF2α-ATF4-CHOP通路改善溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法:C57BL/6小鼠分为空白组、模型组、阳性对照组、KJK(6.4 g/kg、12.8 g/kg)组,制备DSS诱导的UC小鼠模型,造模同时给予对应药物治疗7 d后处死小鼠,测量结肠长度;HE染色观察结肠病理损伤;western blot法检测PERK-elF2α-ATF4-CHOP信号通路蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠DAI评分、Geboes评分明显升高(P<0.001);结肠长度明显缩短(P<0.01);结肠组织中GRP78、CHOP、ATF4、p-PERK、p-elF2α蛋白表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,KJK 6.4 g/kg及12.8 g/kg组小鼠DAI评分及Geboes评分明显降低,结肠长度明显缩短(P<0.05,P<0.01);结肠组织中GRP78、CHOP、ATF4、p-PERK蛋白表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论:KJK可抑制PERK-elF2α-ATF4-CHOP通路信号转导,改善UC小鼠症状。

黄杞苷下调PERK-ATF4信号通路改善肝硬化大鼠肝脏的作用

目的:探讨黄杞苷(Eng)调节蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-转录激活因子4(ATF4)信号通路对肝硬化(HC)大鼠的肝保护作用。方法:随机选出10只大鼠作为对照组(NC组),其余大鼠构建HC大鼠模型,造模成功后随机平分为HC组、L-Eng组(10mg·kg^(-1)·d^(-1))、M-Eng组(20mg·kg^(-1)·d^(-1))、H-Eng组(40mg·kg^(-1)·d^(-1))、H-Eng+CCT组(40mg·kg^(-1)·d^(-1) Eng+2mg·kg^(-1)·d^(-1) CCT020312),每组10只,持续3周。检测肝功能指标、肝组织病理学变化、α-SMA、Collagen表达以及EMT标志蛋白、PERK-ATF4通路蛋白表达。结果:NC组肝组织结构正常,染色清晰,无纤维化现象;HC组出现大面积坏死现象,大量淋巴细胞浸润,肝索排列杂乱,纤维增生以及假小叶形成;Eng处理后,淋巴细胞浸润现象减少,细胞排列较为整齐,纤维增生现象改善;与NC组比较,HC组Ishak评分、Ishak分期、肝脏指数、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)含量、α-SMA、Collagen水平、Vimentin、PERK、ATF4蛋白水平均显著升高(P<0.05),白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)含量、E-cadherin蛋白水平均显著下调(P<0.05);Eng处理后以上指标得到改善,且Eng作用效果呈现剂量依赖性;CCT020312逆转了H-Eng对HC大鼠的有利影响。结论:Eng可能通过调控PERK-ATF4信号通路发挥对HC大鼠的肝保护作用。

疏血通注射液对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者PERK-ATF4-CHOP通路的影响

目的观察疏血通注射液联合西医治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者的临床疗效及对未折叠蛋白反应(UPR)中PERK-ATF4-CHOP通路的影响。方法将符合纳入标准的70例AECOPD患者随机分为治疗组和对照组,每组35例。对照组给予吸氧、抗感染、解痉平喘、祛痰、营养支持等常规治疗,治疗组在此基础上予疏血通注射液6 mL静脉滴注,每日1次,2组均治疗14 d。统计2组临床疗效,观察2组治疗前后肺功能[第1秒用力呼气容积(FEV_1)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV_1/FVC)、第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV_1%)]及动脉血气分析[p(O_2)、p(CO_2)、血液酸碱度(pH)]变化,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测2组治疗前后血清葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)水平,采用qRT-PCR法检测2组治疗前后外周血GRP78 mRNA、PERK mRNA、ATF4 mRNA、CHOP mRNA表达水平。结果治疗组总有效率为91.43%,明显高于对照组的80.00%(P<0.05);治疗后2组FEV_1、FVC、FEV_1/FVC、FEV_1%、p(O_2)、血pH均有不同程度升高(P均<0.05),p(CO_2)均有不同程度降低(P均<0.05),且治疗组改变更明显(P均<0.05);治疗后2组血清GRP78、PERK、ATF4、CHOP水平和GRP78 mRNA、PERK mRNA、ATF4 mRNA、CHOP mRNA表达水平均有不同程度下降(P均<0.05),且治疗组变化更明显(P均<0.05)。结论疏血通注射液联合常规西医治疗AECOPD患者,可一定程度上纠正患者存在的内质网应激状态,从而改善患者肺功能及血气分析,提高临床治疗效果。

黑逍遥散调控PERK-e IF2α-ATF4-CHOP信号通路防治AD的可行性

阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿的增龄性神经退化性疾病,随着社会老龄化发展趋势而迅猛增加,严重威胁着人民群众健康,如果缺乏有效防治措施,将给社会经济和医疗保障体系造成巨大冲击。研究发现,细胞信号转导异常是许多疾病发生的关键环节,细胞信号转导理论被广泛应用于阐明中医脏象实质和中医药作用机制的研究。"肝肾相关"是"五脏相关"理论的核心板块之一,适用于复杂疾病发病机制的阐释,解释多证候的相关性,及指导临证处方用药。黑逍遥散作为本课题组基于肝肾相关理论防治AD的首选复方,可通过疏肝养血、健脾益肾,通脑络利神窍而发挥防治AD作用。文章从中医肝肾相关角度阐述了AD的发病机制,通过查阅文献并结合前期研究,提出了从PERK-eIF2α-ATF4-CHOP细胞信号转导途径防治AD的方法与思路。

过氧化氢对人小梁细胞内质网应激ATF4-CHOP通路的影响

目的利用过氧化氢(H_2O_2)构建人小梁细胞体外氧化应激模型,观察H_2O_2对人小梁细胞内质网应激蛋白ATF4,CHOP及其mRNA表达的变化,探讨内质网应激(ERS)ATF4-CHOP信号通路在小梁细胞氧化损伤中的作用。方法利用600μmol/L H_2O_2构建人小梁细胞氧化应激模型。实验分为对照组、H_2O_26h组、H_2O_212h组和H_2O_224h组,各实验组小梁细胞分别以H_2O_2作用0,6,12及24h后。利用实时定量PCR检测人小梁细胞ATF4和CHOP mRNA表达,利用Western blotting法检测人小梁细胞ATF4和CHOP蛋白表达。结果与对照组比较,各H_2O_2组人小梁细胞ATF4,CHOP及其mRNA表达水平升高。随H_2O_2作用时间的延长,各H_2O_2组人小梁细胞ATF4,CHOP及其mRNA表达水平明显升高(FmRNA=17.813,13.416;F蛋白=8.856,10.082,P<0.05)。结论 H_2O_2明显促进培养的人小梁细胞ATF4,CHOP及其mRNA的表达,H_2O_2可诱导人小梁细胞发生内质网应激,内质网应激ATF4-CHOP信号通路参与了小梁细胞的氧化损伤。

基于内质网应激诱导的细胞凋亡探究黄蜀葵花总黄酮减轻糖尿病肾小管病的作用和机制

糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease, DKD)患者的肾小管损伤可能是与肾小球和微血管病变同时出现的,并且在其肾损伤进展中发挥着重要的作用,目前被称之为“糖尿病肾小管病(diabetic tubulopathy, DT)”。为了探究传统治肾中药黄蜀葵花的提取物——黄蜀葵花总黄酮(total flavones of Abelmoschus manihot,TFA)在体内减轻DT的多靶点治疗作用和药理机制,笔者将全部大鼠随机分为4组,即正常对照组(正常组)、DT模型组(模型组)、DT模型+TFA组(TFA组)以及DT模型+罗格列酮(rosiglitazone, ROS)组(ROS组)。通过综合措施建立基于DKD的大鼠DT模型。在DT模型鼠成模后,每天用双蒸水、TFA混悬液、ROS混悬液分别给4组大鼠连续灌胃。在给药6周后,处死全部大鼠,分别收集其尿液、血液以及肾组织等标本而进行各项指标的检测,并观察TFA和ROS对DT模型鼠血液、尿液生化指标,肾小管损伤指标,肾小管上皮细胞凋亡和内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)指标以及肾组织蛋白激酶样内质网激酶(protein kinase-like endoplasmic reticulum kinase, PERK)-真核翻译起始因子2α(eukaryotic translation initiation factor 2α,eIF2α)-激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-同源蛋白(C/EBP homologous protein C/EBP,CHOP)信号通路活性的影响。结果表明,DT模型鼠出现了肾小管上皮细胞肥大,肾小管增生、闭塞以及肾间质细胞外基质和胶原沉积;同时,还出现了明显的肾小管损伤标志分子表达程度和蛋白表达水平的变化;此外,出现了肾小管性尿蛋白的异常升高。经TFA和ROS干预,模型鼠尿蛋白、肾小管损伤特征、肾小管上皮细胞凋亡和ERS特征以及肾组织PERK-eIF2α-ATF4-CHOP信号通路活性均得到不同程度的改善;其中,对于肾小管/间质病理性改变,TFA的作用优于ROS。简言之,借助DT模型鼠,该研究阐明,TFA在体内能通过抑制肾小管ERS诱导的细胞凋亡而多靶点地减轻DT,其作用和机制与抑制肾组织PERK-eIF2α-ATF4-CHOP信号通路活性有关。这些发现为TFA在DT临床治疗领域的应用提供了初步的药理学证据。