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镧对大鼠星形胶质细胞GRP78、IRE1、JNK、Caspase-3和cPARP表达的影响
目的 探讨镧(lanthanum,La)对大鼠大脑皮质星形胶质细胞(astrocyte,AS)的损害效应及对GRP-78、IRE1、JNK、Caspase-3和cPARP表达的影响.方法 0、0.25、0.5和1.0 mmol/L LaCl3处理大鼠大脑皮质AS细胞24 h,然后用乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)检测试剂盒测AS细胞LDH释放量,流式细胞仪测AS细胞凋亡情况,Western blot法测AS细胞GRP-78、IRE1、磷酸化的IRE1(phosphorylated IRE1,pIRE1)、JNK、磷酸化的JNK(phosphorylated JNK,pJNK)、Caspase-3和cPARP表达.结果 0.25、0.5和1.0 mmol/L LaCl3处理的大鼠AS细胞LDH释放量和细胞凋亡率显著高于对照AS细胞,且有剂量-反应关系.0.25、0.5和1.0 mmol/L LaCl3处理的大鼠AS细胞GRP-78、pIRE1、pJNK、Caspase-3和cPARP表达显著高于对照AS细胞,且随LaCl3处理AS细胞的剂量增加而升高,其中1.0 mmol/LLaCl3处理的大鼠AS细胞GRP-78、pIRE1、pJNK、Caspase-3和cPARP表达分别为对照AS细胞的2.60倍、2.96倍、3.93倍、3.38倍和2.93倍.结论 La对大鼠大脑皮质AS细胞的损害效应可能和GRP-78水平升高、IRE1和JNK磷酸化增加及Caspase-3、cPARP表达增强而致凋亡增加有关.
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孕哺期及断乳后氯化镧暴露对子代大鼠大脑皮质GRP表达和PERK及IRE1磷酸化的影响
目的 观察氯化镧(lanthanum chloride,LaCl3)对大鼠大脑皮质细胞凋亡、葡萄糖调节蛋白(glucose regulated protein,GRP)表达、PKR样内质网激酶(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和肌醇需求酶1(inositol requiring enzyme 1,IRE1)磷酸化的影响,研究LaCl3对大脑皮质产生损害效应的机制.方法 32只成年雌性Wistar大鼠随机分为对照组、2.5、5和10 g/L LaCl3组,2.5、5和10 g/L LaCl3组妊娠大鼠从受孕起分别饮用2.5、5和10 g/L LaCl3蒸馏水溶液,对照组妊娠大鼠从受孕起饮用蒸馏水.LaCl3组子代大鼠断乳前经母鼠胎盘和母乳染镧,断乳后饮用2.5、5和10 g/L LaCl3蒸馏水溶液1个月.取子代大鼠大脑皮质,以尼氏染色法检测大脑皮质神经细胞尼氏体表达水平,以流式细胞仪法测定大脑皮质神经细胞凋亡率,采用Western blot法检测大脑皮质GRP78、GRP94、PERK、IRE1、磷酸化的PERK(pPERK)和IRE1(pIRE1)及分别受PERK和IRE1调控的生长迟滞和DNA损伤诱导蛋白(growth arrest and DNA damage inducible protein,GADD)153和JUN氨基端激酶(JUN NH2-terminal kinase,JNK)的表达水平.结果 各LaCl3组子代大鼠大脑皮质神经细胞尼氏体表达水平低于对照组(P＜0.05),而细胞凋亡率高于对照组(P＜0.05),且均具有一定的剂量-效应关系.2.5 g/LLaCl3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、GADD153和pJNK表达水平高于对照组(P＜0.05),5 g/L LaCl3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、和GADD153表达水平高于对照和2.5 g/L LaCl3组(P＜0.05),10g/LLaCl3组子代大鼠大脑皮质GRP78、GRP94、pPERK、pIRE1、GADD153和pJNK表达水平高于对照、2.5 g/L和5 g/L LaGl3组(P＜0.05).结论 LaCl3对大鼠大脑皮质的毒性效应机制可能涉及GRP78和GRP94表达上调、PERK和IRE1磷酸化水平升高所致凋亡增多.
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偏侧咀嚼对大鼠髁突软骨细胞中IRE1和caspase-12的影响
目的 研究偏侧咀嚼大鼠髁突软骨细胞中IRE1和caspase-12表达的变化,探讨内质网应激介导的细胞凋亡反应在髁突软骨细胞代谢中的作用.方法 选取48只3周龄雄性SD大鼠,随机分为8组,实验组及对照组各4组,每组6只.实验组大鼠行左侧上、下颌所有磨牙拔除术,对照组大鼠不做任何处理,分别于拔牙后1d,7d,14d,28d处死.RT-PCR方法检测各组大鼠左、右侧颞下颌关节软骨中不同时间点的IRE1和caspase-12的含量.结果 拔牙后,实验组大鼠髁突软骨的IRE1和caspase-12含量均高于对照组,实验组左侧在1d,7d,14d,28d与对照组均有统计学差异(P＜0.05),实验组右侧1d,7d,14d与对照组有统计学差异(P＜0.05).随时间变化,实验组左侧IRE1和caspase-12的含量逐渐升高,IRE1在7d,14d,28d时与前一时间点比较均有统计学差异(P＜0.05),caspase-12在14d,28d时升高较前一时间点有统计学差异(P＜0.05).实验组右侧IRE1和caspase-12的含量逐渐降低,IRE1 28d时与前一时间点比较均有统计学差异(P＜0.05),caspase-12在7d,28d时降低较前一时间点有统计学差异(P＜0.05).结论 IRE1和caspase-12参与了偏侧咀嚼大鼠髁突软骨细胞的病理性改建.
关键词： 颞下颌关节 软骨 内质网凋亡 IRE1 Caspase-12 -
夹脊电针对脊髓损伤大鼠内质网应激相关因子IRE1影响的实验研究
目的：探讨电针对脊髓损伤大鼠细胞凋亡及IRE1蛋白表达的影响。方法：健康雄性SD大鼠132只，随机分为假手术组、模型组、对照组（甲基强的松龙组）、疏波组；每组又分为8 h、3 d、7 d三个时相点。 TUNEL原位末端标记法观察脊髓损伤后细胞凋亡情况， Western Blot 法观察脊髓损伤后神经细胞内IRE1蛋白表达。结果：模型组及对照组TUNEL染色典型变化为凋亡细胞胞质浓缩，细胞核染色质固缩，呈斑块状聚集于核膜周围。相比对照组，疏波组细胞凋亡程度较轻。脊髓损伤后，IRE1蛋白表达明显上调。甲基强的松龙及电针干预后，各时相点两组IRE1蛋白表达均低于模型组；与对照组相比较，疏波组IRE1蛋白表达上调明显（P＜0．05）。结论：电针可能通过降低IRE1的表达来降低脊髓损伤后继发性细胞凋亡，这可能是电针作用机制之一。
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RNF13通过IRE1/XBP-1通路调控内质网应激介导的细胞凋亡
目的:在研究内质网应激介导的细胞凋亡过程中,我们发现Ring finger protein13(RNF13)具有促进细胞凋亡的功能.我们拟研究沉默RNF13后细胞对Tunicamycin等引起的细胞凋亡的影响,以及RNF13对活性形式的caspase3,XBP1 (X-box binding protein 1)的剪切以及IRE1(Endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1)磷酸化的影响以有助于了解RNF13促进细胞凋亡的信号通路的研究.方法:基因沉默RNF13,利用MTT方法研究RNF13沉默后对细胞增殖的影响,RNF13基因沉默后对XBP1剪切的影响,免疫印迹观察RNF13对IRE1磷酸化的影响.结果:RNF13基因沉默效率在80％以上.RNF13基因沉默后明显抑制细胞凋亡;敲低RNF13的细胞可抵抗衣霉素以及毒胡萝卜素的诱导的细胞凋亡.Caspase-3是细胞凋亡的关键蛋白.敲低RNF13后caspase-3的活性形式明显降低(降低70％,P＜0.001).在加入衣霉素引起内质网应激的情况下,敲除RNF13的细胞XBP1的切割活性明显降低.敲除RNF13的细胞中IRE1的磷酸化明显降低(降低90％,P＜0.001).结论:RNF13通过IRE1-XBP1信号通路调节细胞凋亡.
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α-硫辛酸对睡眠剥夺所致的大鼠脑中IRE1表达的影响
目的:观察睡眠剥夺及抗氧化药物干预对大鼠皮质、海马中抑制阻抗性酯酶1(IRE1)表达的影响.方法:将SD大鼠随机分为对照组和睡眠剥夺组.对照组分为空白对照组(CC,n=10)和实验环境对照组(TC,n=10).睡眠剥夺组制作不同时间睡眠剥夺大鼠模型(SD,n=120),分为用药组(25 mg·kg-1·d-1α-硫辛酸)和非用药组,每组按不同睡眠剥夺(SD)及恢复时间(RS)随机分为6小组:SD 1 d、SD 3 d、SD 5 d、SD 7 d、SD 7 d/RS 6 h、SD 7 d/RS 12 h(n=10).应用RT-PCR和免疫组织化学方法检测IRE1转录及蛋白表达变化.结果:RT-PCR结果发现大鼠海马、皮质中IRE1 mRNA表达量在CC组和TC组间无统计学差异,SD组明显升高(P<0.05),用药后随之减少.将用药组分别与非用药组相应时间点作一一比较,在睡眠剥夺5、7 d及恢复睡眠后6、12 h各时间点有统计学意义(P<0.05),其余无统计学意义.经免疫组织化学染色后,有棕黄色阳性细胞表达,各组间的表达水平与RT-PCR结果一致.结论:α-硫辛酸能够降低睡眠剥夺大鼠脑内IRE1的表达,为睡眠剥夺的抗氧化治疗研究提供了依据.
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柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠内质网应激相关分子IRE1和TRAF2表达的影响
目的 柴胡疏肝散对功能性消化不良(FD)大鼠胃窦组织内质网应激因子肌醇需求酶1(IRE1)、肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)的影响.方法 将30只大鼠随机均分为5组:柴胡疏肝散组、多潘立酮组、生理盐水组、模型组、正常组.正常组大鼠正常饲养,模型组只夹尾不灌药,其余组给予对应的液体灌胃.造模过程中,记录大鼠生活状态的变化.干预1个月后,测定大鼠胃排空率,免疫组织化学法观察各组IRE1、TRAF2蛋白表达情况,用逆转录PCR测定胃窦组织IRE1、TRAF2 mRNA的表达.结果 生理盐水组、模型组胃排空率较正常组降低(P＜0.05),柴胡疏肝散组和多潘立酮组胃排空率较模型组增高(P＜0.05).与正常组大鼠比较,模型组和生理盐水组IRE1、TRAF2蛋白水平明显上调;与模型组对比,各给药组的IRE1、TRAF2蛋白呈下调趋势(P＜0.05).RT-PCR显示柴胡疏肝散组和多潘立酮组的IRE1、TRAF2 mRNA的表达较模型组降低,而模型组IRE1、TRAF2 mRNA的表达比正常组高(P＜0.05).结论 柴胡疏肝散通过抑制内质网应激分子IRE1和TRAF2来促进FD大鼠的胃动力.
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内质网应激
内质网应激 (ER stress) 是真核细胞的一种保护性应激反应,通过ER stress细胞降低胞内未折叠蛋白的浓度,阻碍未折叠蛋白发生凝集,哺乳动物细胞ER stress过程比原生动物和酵母细胞要复杂,但都具有一些共同的特点.
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依达拉奉对惊厥持续状态大鼠海马IRE1 mRNA表达及神经元凋亡的影响
目的 探讨依达拉奉(EDA)对惊厥持续状态(SC)后大鼠海马内质网应激关键标志分子IRE1表达及神经元凋亡的影响.方法 将19～21 d日龄的Sprngue-Dawley大鼠随机分为SC组、EDA组、对照组.其中SC组、EDA组再按SC后处死时间点不同分别分为4,12,24,48,72 h 5个亚组;每组均8只.用RT-PCR检测SC后海马IRE1 mRNA的表达.用原位细胞凋亡检测法(TUNEL)观察神经元凋亡细胞数.电镜观察海马CA1区神经元超微结构变化.结果 ①RT-PCR结果:SC组4 h和12 h时间点IRE1 mRNA含量较对照组明显升高,差异有非常显著性(P<0.01);EDA组4,12,24 h时间点IRE1 mRNA含量显著高于SC组对应时间点及对照组的含量,差异有非常显著性(P<0.01).②TUNEL结果:SC组12～72 h时间点TUNEL阳性细胞数多于对照组,差异有显著性(P<0.01),且SC组TUNEL阳性细胞数随惊厥持续时间延长而增加.EDA组12～72 h时间点TUNEL阳性细胞数较SC组明显减少,差异有显著性(P<0.05或P<0.01),但仍高于对照组,差异有显著性(P<0.05或P<0.01).③电镜观察结果:SC组及EDA组4 h后即开始出现核周细胞器的改变,12 h后出现明显细胞核的改变.其中SC组细胞凋亡严重,EDA组凋亡较轻.结论 EDA可能通过上调IRE1的表达及维持其活性而缓解内质网压力而发挥对神经元的保护作用,有望成为在体抑制内质网应激的有效药物.
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内质网应激与创伤后应激障碍
内质网应激启动非折叠蛋白反应,使处于结合状态的内质网三条通路PERK,IRE1及ATF6与内质网伴侣蛋白分离,从而活化三条通路,启动细胞凋亡路径.利用创伤后应激障碍动物模型单程长时刺激(single-prolonged stress,SPS),研究发现SPS早期,内质网应激启动内质网伴侣蛋白,对神经细胞起到保护作用.但是在中后期,随着内质网伴侣蛋白对非折叠蛋白纠正能力的下降,加速活化三条径路,启动细胞凋亡.
