热休克蛋白22结构和功能研究进展

热休克蛋白22(HSP22)是唯一在体外能以单体形式存在的小分子热休克蛋白(sHSP),具有分子伴侣功能和激酶活性。HSP22高水平表达促进细胞凋亡而低水平表达抑制凋亡。除此之外,HSP22还在延长寿命、耐热和抗氧化等方面发挥作用。由于其独特的生物学功能,HSP22正成为当今研究热门对象之一。近年来,HSP22在医学方面的研究已取得显著进展,其在海洋生物学方面的研究价值也逐渐得到重视。本文综述了近年来HSP22结构和功能及其在医学和海洋生物学上的研究进展。

热休克蛋白22研究进展

热休克蛋白22(HSP22)属于小热休克蛋白(sHSP)亚家族成员,它与sHSP家族C-末端的α-晶体蛋白有同源性,分子量为22 kD。HSP22具有丝/苏氨酸激酶活性,广泛分布于哺乳动物的各种组织中,如肌肉、心肌、胎盘等。初步的研究发现HSP22在肿瘤细胞凋亡、心肌细胞肥大和凋亡中可能发挥着一定的作用,同时它还具有促进细胞生长和转化及分子伴侣的作用。

黄连温胆汤联合恩替卡韦对老年肝胆湿热证慢性乙型肝炎患者的影响

目的:探讨黄连温胆汤联合恩替卡韦对老年肝胆湿热证慢性乙型肝炎患者的影响。方法:选取2020年9月—2022年9月莆田涵江医院收治的98例老年肝胆湿热证慢性乙型肝炎患者作为研究对象。根据随机数表法将其分为联合治疗组和恩替卡韦组,各49例。恩替卡韦组给予恩替卡韦,联合治疗组给予黄连温胆汤联合恩替卡韦。比较两组临床疗效,治疗前后中医症候积分、肝功能、HBV-DNA定量、肝纤维化指标、白细胞介素-22(IL-22)、热休克蛋白70(HSP70)、氧化应激指标及不良反应。结果:联合治疗组总有效率高于恩替卡韦组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组身目黄染、胁肋疼痛、小便黄赤评分均降低,联合治疗组身目黄染、胁肋疼痛、小便黄赤评分均低于恩替卡韦组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)与总胆红素(TBIL)水平均降低,联合治疗组AST、ALT及TBIL水平均低于恩替卡韦组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组HBV-DNA定量及Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、层粘连蛋白(LN)、透明质酸(HA)水平均降低,联合治疗组HBV-DNA定量及PCⅢ、LN、HA水平均低于恩替卡韦组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组IL-22、HSP70及丙二醛(MDA)水平均降低,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平均升高,联合治疗组IL-22、HSP70及MDA水平均低于恩替卡韦组,SOD、GSH-Px水平均高于恩替卡韦组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:黄连温胆汤联合恩替卡韦能显著提高临床疗效,改善肝功能,有效防治肝纤维化,安全有效。

退行性心脏瓣膜病患者血清中MHC、IRF-4、HSP70、HSP22mRNA表达的变化及意义

目的研究肌球蛋白重链(MHC)、干扰素调节因子-4(IRF-4)、热休克蛋白70(HSP70)、热休克蛋白22(HSP22)mRNA在老年退行性心脏瓣膜病(SDHVD)患者血清中的表达,探讨SDHVD的可能发病机制。方法根据彩色多普勒检查结果将所有入选者分为单纯主动脉瓣钙化组(AVC组,n=25)、单纯二尖瓣钙化组(MVC组,n=19)、主动脉瓣钙化合并二尖瓣钙化组(AVC+MVC组,n=21),24例心脏瓣膜无钙化的老年患者设为对照组(NVC)。应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测入选者血清MHC、IRF-4、HSP70、HSP22mRNA的表达。结果 SDHVD组与对照组相比MHC和IRF-4mRNA表达量明显降低(P<0·01),HSP70和HSP22mRNA表达量则明显增高(P<0·01),不同瓣膜钙化损伤间无明显差异(P>0·05)。SDHVD患者血清MHCmRNA、IRF-4mR-NA表达与LVEF呈正相关(r分别为0·394、0·427,P<0·05),HSP70mRNA、HSP22mRNA表达量与LVEF呈负相关(r分别为-0·409、-0·422,P<0·05)。结论 SDHVD患者血清MHC、IRF-4、HSP70、HSP22mRNA表达及心功能较心脏瓣膜无钙化者有明显变化,提示免疫炎性损伤参与SDHVD的发生发展。

小分子热休克蛋白22与临床疾病研究进展

小热休克蛋白是一类具有高度保守的α晶体蛋白域的应激蛋白。小分子热休克蛋白22(HSP22)具有分子伴侣、蛋白激酶及促凋亡/抗凋亡等多种生物学功能,已被发现与多种神经系统疾病、肿瘤、心血管疾病及风湿病等发生、发展密切相关。近年来,HSP22与神经退行性疾病及缺血性心脏病的关系备受关注,本文对HSP22的研究现状进行综述。

HSP22在高脂致动脉粥样硬化病变中的作用及对他汀干预的影响

目的:研究热休克蛋白22(heat shock protein 22,HSP22)在高脂饮食诱导的小鼠动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)病变中的作用,及其对阿托伐他汀(atorvastatin,Ator)干预的影响。方法:8~9周龄Apo E^(-/-)和HSP22^(-/-)Apo E^(-/-)和HSP22+Apo E^(-/-)雄性小鼠各18只,每种小鼠分为2个亚组,分别为对照组与他汀干预组(Ator组),HSP22^(-/-)组(KO组)与HSP22^(-/-)他汀干预组(KO+Ator组)及HSP22^+组(Tg组)与HSP22^+他汀干预组(Tg+Ator组),各干预组从第5周开始给予Ator(10 mg·kg^(-1)·d^(-1))干预,各对照组给予等量生理盐水,共饲养13周。采用油红O及苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色法观察AS病变程度,免疫组化法、Western blot法和ELISA法检测主动脉和血清中HSP22、NF-κB、eNOS、ICAM-1及IL-6的表达。结果:油红O及HE染色示Tg组主动脉斑块相对面积低于KO组(P<0.05)。KO组的血清和主动脉中HSP22的蛋白表达显著低于对照组和Tg组,对照组显著低于Tg组。Tg组及对照组的主动脉eNOS蛋白的表达显著高于KO组。对照组的主动脉NF-κB及ICAM-1蛋白表达较KO组显著降低,较Tg组显著升高。对照组、KO组及Tg组血清IL-6水平的差异无统计学显著性。结论:HSP22基因缺失可上调NF-κB和ICAM-1的表达,降低eNOS的表达,加速AS的进展;HSP22基因过表达可降低NF-κB和ICAM-1的表达,从而改善AS。HSP22基因缺失部分限制了他汀下调NF-κB和ICAM-1及上调eNOS表达的作用;其过表达可促进他汀下调ICAM-1表达,进一步改善AS。

从保护线粒体角度谈热休克蛋白22的心肌保护作用

线粒体是真核生物细胞内能量代谢和信号转导的关键细胞器。线粒体功能障碍会导致ATP合成障碍和氧化呼吸链结构异常,与许多疾病的发生发展存在密切联系。热休克蛋白22(heat shock protein 22,HSP22)属于小分子热休克蛋白超家族成员之一。哺乳动物心肌在各种应激(如缺血、压力超负荷)情况下,可诱导其表达上调并通过调节线粒体功能发挥促进心肌生存及维持心肌功能等重要心肌保护作用。因此,HSP22有望成为治疗以线粒体功能障碍为病理学基础疾病的潜在途径。同时,HSP22在延缓心脏衰老中可能发挥重要作用。本文从保护线粒体功能方面综述在各种病理生理情况下HSP22的心肌保护作用。

Hsp22保护SCA3/MJD转基因果蝇神经的机制

目的:探索Hsp22保护SCA3/MJD转基因果蝇神经的机制。方法:利用GAL4-UAS系统,使Hsp22在SCA3/MJD转基因果蝇模型的神经系统中表达。观察果蝇的羽化率,Western blot检查线粒体复合物I亚基NDUFS3的蛋白水平。结果:Hsp22诱导不能羽化的elav-GAL4/UAS系统启动的SCA3/MJD转基因果蝇部分羽化,线粒体复合物I亚基NDUFS3蛋白表达升高。结论:Hsp22可能通过改善线粒体功能对SCA3/MJD转基因果蝇神经起保护作用。

热休克蛋白22在临床相关疾病中作用的研究进展

热休克蛋白22(heat shock protein 22,HSP22)属于小分子热休克蛋白(small HSP,sHSP)家族成员,在各种应激下诱导表达并迅速进行应答,从而增强机体对各种应激的抵抗能力。HSP22具有分子伴侣、调控凋亡、抗氧化和蛋白激酶活性等多种生物学功能,越来越多的研究表明其与心血管疾病、神经系统疾病和肿瘤等疾病的发生发展密切相关。本文将对HSP22蛋白的结构和功能及其在临床相关疾病的最新研究进展做一综述。依据目前的研究来看,在心脑血管疾病、糖尿病和肺缺血再灌注损伤等疾病中,HSP22主要通过抗氧化应激和抗调亡等作用而发挥保护作用;而HSP22的基因突变在神经退行性病变中扮演重要作用;此外,HSP22通过调节肿瘤细胞增殖和迁移而促进乳腺癌、卵巢癌等肿瘤的发生发展。通过对HSP22的进一步深入研究,有望为心血管疾病、神经系统疾病和肿瘤等复杂疾病的诊断和治疗提供新的策略。

血清miR-22、HSPB1水平与急性Stanford A型主动脉夹层患者预后的关系

目的探讨血清微小RNA-22(miR-22)、热休克蛋白家族B(小)成员1(HSPB1)水平与急性Stanford A型主动脉夹层(ATAAD)患者预后的关系。方法选取2020年1月~2022年5月乐山市人民医院收治的145例ATAAD患者(ATAAD组),根据院内存活状况分为死亡组22例和存活组123例,另选取同期52名体检健康者(对照组)。收集ATAAD患者临床资料,采用qPCR和酶联免疫吸附法检测血清miR-22、HSPB1水平。通过多因素Logistic回归分析ATAAD患者死亡的影响因素,ROC曲线分析血清miR-22、HSPB1水平对ATAAD患者死亡的预测价值。结果ATAAD组的血清miR-22水平低于对照组,HSPB1水平高于对照组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,年龄增加(OR=1.077,95%CI:1.001~1.158)、心肌梗死(OR=2.963,95%CI:1.156~7.597)、休克(OR=3.178,95%CI:1.209~8.359)、心包积液(OR=2.684,95%CI:1.067~6.751)、HSPB1升高(OR=1.256,95%CI:1.013~1.557)为ATAAD患者死亡的独立危险因素,miR-22升高(OR=0.417,95%CI:0.196~0.888)为独立保护因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,血清miR-22、HSPB1水平单独与联合预测ATAAD患者死亡的曲线下面积分别为0.792、0.782、0.873,敏感度分别为81.82%、59.09%、86.36%,特异度分别为73.98%、88.62%、76.42%。结论血清miR-22水平降低和HSPB1水平升高与ATAAD患者预后不良独立相关,可作为ATAAD患者预后不良的辅助预测指标。

小热休克蛋白22基因在腓骨肌萎缩症中的突变分析(英文)

目的探讨小热休克蛋白22(smallheatshockprotein22,HSP22)基因在中国人腓骨肌萎缩症(CharcotMarieToothdisease,CMT)中的突变特点。方法应用聚合酶链反应和DNA直接测序方法,对1个发现HSP22基因423(G→T)突变的CMT2L家系外的114个CMT家系先证者进行了HSP22基因的突变分析。结果114个先证者中有2例患者在HSP22基因的第3外显子发生了582(C→T)碱基改变,由于编码的氨基酸未改变,均为色氨酸(Thr),为一种同义突变。结论HSP22基因突变在中国人的腓骨肌萎缩症患者中少见,突变率为0.87%(1/115)。

热休克蛋白22减轻苯肾上腺素诱导的心肌细胞肥大反应

目的探讨热休克蛋白22(heat shock protein 22, Hsp22)对苯肾上腺素(phenylephrine, PE)诱导的心肌细胞肥大反应的作用。方法在郑州大学附属第一医院心血管实验室分离培养原代大鼠心肌细胞,将培养的心肌细胞随机分为对照组、刺激组、1 μg/mL Hsp22的处理组、10 μg/mL Hsp22的处理组;采用PE刺激诱导心肌细胞肥大反应,用不同浓度的人重组Hsp22孵育心肌细胞,对每组细胞通过MTT法检测细胞存活率;通过α-肌动蛋白免疫荧光检测心肌细胞面积;采用DCFH-DA荧光探针检测活性氧的水平;TUNEL染色检测细胞凋亡数量;应用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肥厚标志物的转录;免疫印迹检测信号通路的改变。使用SPSS 13.0进行统计分析,计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示,所有数据均使用单因素方差分析检测各组间的差异,组间两两比较采用LSD-t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。结果不同浓度的Hsp22对心肌细胞活性没有影响(F=6.622,P>0.05);PE刺激明显增加心肌细胞面积(t=16.01,P<0.05),增加心肌肥厚标志物心房利钠肽(t=44.84,P<0.05),B型利钠肽(BNP)(t=16.85,P<0.05),肌球蛋白重链β(β-MHC)(t=41.53,P<0.05)的转录水平,增加心肌细胞氧化应激水平(t=43.61,P<0.05),增加心肌细胞凋亡数量(t=60.82,P<0.05)。不同浓度的Hsp22处理明显减小心肌细胞面积[PE+1 μg/mL Hsp22组:(3 872±212)μm2,t=4.018,P<0.05;PE+10 μg/mL Hsp22组:(2 563±287)μm2,t=10.80,P<0.05];减少肥厚标志物ANP、BNP、β-MHC的转录水平(均P<0.05),减少心肌细胞氧化应激水平(均P<0.05);减少心肌细胞凋亡数量[PE+1 μg/mL Hsp22组:(21.7±1.2)%,t=20.02,P<0.05;PE+10 μg/mL Hsp22组:(19.8±1.6)%,t=24.70,P<0.05]。免疫印迹结果显示,PE刺激组AMPKα的磷酸化减少(t=7.75,P<0.05),mTOR的磷酸化增加(t=25.22,P<0.05);不同浓度的Hsp22增加AMPKα的磷酸化(均P<0.05),减少mTOR的磷酸化(均P<0.05)。结论Hsp22通过激活AMPKα抑制心肌细胞肥大反应,Hsp22可以作为治疗心肌肥厚的新药物。

HSP22在心血管疾病中作用的研究进展

热休克蛋白22(HSP22)是小分子HSP家族中的重要成员,细胞在外界各种物理、化学、微生物以及精神等应激下可诱导其表达,在各种组织中特别是脑、心肌、骨骼肌中呈高表达。HSP22在保护心肌细胞生存、抗缺血损伤、抗心肌重构以及炎性反应中都有着积极的作用,有望成为心血管疾病治疗方式的潜在途径。

过表达热休克蛋白22抑制造血系统恶性肿瘤细胞生长的研究

目的 探讨过表达热休克蛋白22（HSP22）对造血系统恶性肿瘤细胞生长和凋亡的影响.方法 构建含HSP22或空载体的慢病毒表达载体,感染K562和Namalwa细胞;荧光显微镜及流式细胞术观察感染效率;反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）和Western blot鉴定HSP22表达.采用细胞计数法测定细胞增殖,流式细胞术检测细胞周期,甲基纤维素半固体集落形成实验测定集落数,Annexin VPE／7-AAD流式细胞术检测细胞凋亡.在裸鼠皮下注射K562和Namalwa细胞进行成瘤实验以观察成瘤体积.结果 与转导空载体的对照细胞相比,HSP22过表达能抑制Namalwa和K562细胞集落形成,每孔平均集落数转导pCDH1-MCS1-EF1-copGFP空载体的K562细胞为108,转导pCDH1-MCS1-EF1-copGFPHSP22的K562细胞为72,两者差异有统计学意义（P=0.000 16）;转导pCDH1-MCS1-EF1-copGFP空载体的Namalwa细胞为125,转导pCDH1-MCS1-EF1-copGFP-HSP22的Namalwa细胞为80,两者差异有统计学意义（P=0.000 37）.HSP22还能抑制Namalwa细胞体外增殖（第5天,P=0.015;第6天,P=0.042;第7天,P=0.048）,抑制K562细胞体内增殖（第21天,P=0.022）.K562、Namalwa细胞HSP22转导组与对照组间G0～G1期、G2～M期及S期细胞所占百分比差异均无统计学意义（均P＞ 0.05）.结论 过表达HSP22能够抑制造血系统恶性肿瘤K562和Namalwa细胞的生长.

地西他滨对造血系统肿瘤细胞热休克蛋白22表达的影响

目的探讨地西他滨（Aza-C）对造血系统肿瘤细胞热休克蛋白22（HSP22）表达的影响及可能的机制。方法半定量反转录聚合酶链反应（PCR）法检测HSP22在造血系统肿瘤细胞系以及造血系统肿瘤患者骨髓单个核细胞中的表达水平；去甲基化药物Aza—C（2μmol／L）诱导上述细胞HSP22的表达；甲基化特异PCR法检测造血系统肿瘤细胞系、造血系统肿瘤患者和健康供者的骨髓单个核细胞中HSP22基因启动子甲基化状态。结果在检测的13个造血系统肿瘤细胞系、20例不同类型的造血系统肿瘤患者以及10名健康供者骨髓单个核细胞中均未发现HSP22基因的表达；Aza-C能诱导造血系统肿瘤细胞系及造血系统肿瘤患者骨髓单个核细胞中的HSP22表达；Aza-C处理过的造血系统肿瘤细胞系中HSP22基因启动子处于部分去甲基化状态，健康供者及造血系统肿瘤患者骨髓单个核细胞HSP22基因启动子处于高甲基化状态。结论Aza—C通过使HSP22基因启动子去甲基化诱导造血系统肿瘤细胞HSP22的表达。

参附注射液诱导H9C2大鼠心肌细胞热休克蛋白22表达并减轻缺氧/复氧损伤的研究

目的观察参附注射液(SFI)对缺氧/复氧(A/R)损伤大鼠心肌细胞热休克蛋白22(HSP22)表达的影响,探讨SFI对心肌缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用机制。方法体外培养H9C2大鼠心肌细胞,予以A/R处理模拟心肌I/R损伤,分别以1.5%、2.5%和3.5%的SFI预处理心肌细胞,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测不同复氧时间对心肌细胞存活率的影响,探索最佳复氧时间,流式细胞术检测各组心肌细胞凋亡情况,荧光定量RT-PCR检测各组心肌细胞HSP22 mRNA表达,Western blot检测HSP22蛋白的表达情况。结果复氧2 h、4 h、8 h后H9C2心肌细胞存活率均显著低于对照组(均P<0.05);A/R+2.5%SFI组细胞凋亡率显著低于A/R组、A/R+1.5%SFI组、A/R+3.5%SFI组(P<0.05)。A/R+2.5%SFI组、A/R+3.5%SFI组HSP22蛋白相对表达量均显著高于A/R组(P<0.05);A/R+3.5%SFI组HSP22蛋白相对表达量显著高于A/R组、A/R+1.5%SFI组、A/R+2.5%SFI组(P<0.05)。结论SFI在H9C2大鼠心肌细胞A/R损伤中可诱导HSP22表达上调,并减轻A/R损伤诱导的细胞凋亡。

HSP22对ox-LDL诱导的人脑微血管内皮细胞损伤的影响及机制

目的研究热休克蛋白22(HSP22)对氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的HBMEC人脑微血管内皮细胞(HBMEC)损伤的影响及其机制。方法使用含不同浓度(0、20、40、80、160μg/ml)ox-LDL的培养基培养HBMEC细胞,Real-time PCR和Western blot检测HSP22和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)mRNA和蛋白表达;ELISA法检测肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6和IL-1β含量;Griess法检测一氧化氮(NO)含量;在80μg/ml ox-LDL培养的HBMEC细胞中,采用ELISA、Griess、Real-time PCR和Western blot法检测干扰或过表达HSP22后TNF-α、IL-6、IL-1β、NO含量和eNOS mRNA、蛋白表达的变化。结果 ox-LDL能促进HBMEC细胞中HSP22表达(P<0.05),能诱导炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β释放,并抑制NO合成和eNOS mRNA表达,均呈浓度依赖性(P均<0.05)。在80μg/ml ox-LDL培养的HBMEC细胞中,干扰HSP22,炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β分泌增加,NO合成减少,eNOS mRNA表达下调(P均<0.05);过表达HSP22则结果相反。结论 ox-LDL能够诱导HBMEC细胞功能损伤,HSP22通过抑制TNF-α、IL-6、IL-1β分泌和NO合成并促进eNOS表达,对HBMEC细胞发挥保护作用。