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X-盒结合蛋白1的生理及病理生理学作用
X-盒结合蛋白1(XBP-1)是未折叠蛋白反应的重要组分,有剪接型XBP-1(XBP-1S)和非剪接型XBP-1(XBP-1U)两种形式.当细胞处于内质网应激状态时,XBP-1由活化转录因子6(ATF6)诱导,经IRE1α非传统剪接,转录有功能的XBP-1S,活化未折叠蛋白反应.XBP-1是一种重要的转录因子,对细胞生长和分化具有重要调控 作用,并与人类多种疾病的发生和发展相关.
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缬沙坦通过下调X-盒结合蛋白1表达抑制糖尿病心肌病大鼠心肌细胞凋亡
目的：研究糖尿病心肌病（DCM）模型大鼠心肌组织中X-盒结合蛋白1（XBP1）与心肌细胞凋亡之间的联系，以及明确缬沙坦抑制心肌细胞凋亡的作用机制。方法：将清洁级雄性8周龄Wistar大鼠50只随机分为两部分：腹腔注射65 mg/kg的柠檬酸盐缓冲液的大鼠为对照组（n=10）；腹腔注射链脲佐菌素65 mg/kg大鼠（n=40）注射7天后，收集大鼠尾静脉血测空腹血糖，其中37只连续2次空腹血糖≥16.7mmol/L（300mg/dl）为DCM大鼠建模成功并将其随机分为2组：给予以生理盐水灌胃的为DCM组（n=20）,以30mg/kg·d灌胃缬沙坦给药的为DCM+缬沙坦组（n=17）。三组大鼠饲养过程中检测体重、血糖、血压、心功能等指标变化。大鼠16周后处死观察心肌组织结构、细胞形态、胶原分布情况，TUNEL染色观察心肌细胞凋亡，并通过免疫荧光、蛋白印迹法（Western blot）、实时定量逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）及半定量RT-PCR检测各组大鼠心肌组织中cytochrome c、cleaved caspase 3、葡萄糖调节蛋白78（GPR78）和剪接型XBP1（XBP1-s）表达水平。结果：DCM组大鼠与对照组相比，心肌结构紊乱，胶原含量明显增加，心肌细胞凋亡增加（P<0.05），GRP78、XBP1-s、cleaved caspase 3和cytochrome c蛋白及核糖核酸（RNA）表达水平明显升高（P<0.05），DCM+缬沙坦组与DCM组相比，心肌细胞排列较整齐，心肌间质内和小动脉周围胶原纤维显著减少，心肌细胞凋亡明显减少（P<0.05），GRP78、XBP1-s、cleaved caspase 3和cytochrome c蛋白及RNA表达水平明显下降（P<0.05）。结论：DCM大鼠心肌组织中存在着调节内质网应激的关键因子-XBP1的活化，DCM病程中存在着XBP1调控的内质网应激相关凋亡途径的激活，心肌细胞凋亡增加，而缬沙坦能够抑制DCM大鼠心肌细胞XBP1的激活，减少心肌细胞凋亡。
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未折叠蛋白反应相关因子葡萄糖调节蛋白78、X-盒结合蛋白1在食管癌中的表达及其意义
目的：探讨未折叠蛋白反应相关因子葡萄糖调节蛋白78（GRP78）及X-盒结合蛋白1（XBP1）在食管鳞状细胞癌中的表达、其对内质网应激（ERS）的激活作用及其在食管癌浸润生长中的作用机制。方法通过免疫组织化学方法检测30例食管鳞状细胞癌及30例正常食管鳞状上皮组织中GRP78、XBP1的表达，分析其与患者预后的关系。结果食管鳞状细胞癌中GRP78阳性表达率为83.3%（25／30），食管正常鳞状上皮组织中为20.0%（6／30）（χ2＝25.833，P＜0.05）。食管鳞状细胞癌中XBP1阳性表达率为70.0%（21／30），食管正常鳞状上皮组织中为26.7%（8／30）（χ2＝20.872，P＜0.05）。肿瘤浸润肌层者的GRP78和XBP1阳性表达率明显高于浸润黏膜层者。结论食管鳞状细胞癌组织中GRP78和XBP1高表达，可能参与了食管鳞状细胞癌的发生、发展。
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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.
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联麦氧钒对糖尿病大鼠内质网应激介导心肌细胞凋亡的抑制作用及其机制
目的:探讨联麦氧钒(BMOV)对糖尿病(DM)大鼠内质网应激(ERS)介导的心肌细胞凋亡的抑制作用及可能的机制,为临床研究糖尿病心肌病(DCM)提供理论依据.方法:健康雄性Wistar大鼠35只,随机选取10只作为对照组,给予柠檬酸缓冲液(55 mg· kg-1),正常饮水,维持4周.其余25只大鼠腹腔注射链佐脲酶素(STZ)1周建立DM模型,空腹血糖≥13.3 mmol·L-1大鼠定为DM模型;选择20只随机分为DM组和BMOV组,每组10只.DM组大鼠正常饮水,继续维持3周.BMOV组大鼠饮水中加入BMOV,共维持3周.取各组大鼠心肌组织行TUNEL染色观察细胞凋亡情况;Western blotting法检测各组大鼠心肌组织中葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)、CCCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、X盒结合蛋白1(XBP-1)水平;qPCR法检测各组大鼠心肌组织中XBP-1 mRNA表达水平.结果:TUNEL染色,对照组大鼠心肌组织中见极少的凋亡细胞,凋亡指数(AI)为0.80±0.63; DM组较对照组心肌细胞凋亡明显增加,AI升高(P＜0.05); BMOV组较DM组心肌细胞凋亡明显减少,AI降低(P＜0.05);Western blotting法检测,与对照组比较,DM组大鼠心肌组织中GRP78、CHOP和XBP-1表达水平明显升高(P＜0.05);与DM组比较,BMOV组大鼠心肌组织中GRP78、CHOP和XBP-1表达水平明显降低(P＜0.05); qPCR法检测,与对照组比较,DM组大鼠心肌组织中XBP-1 mRNA表达水平明显升高(P＜0.05);与DM组比较,BMOV组大鼠心肌组织中XBP-1 mRNA表达水平明显降低(P＜0.05).结论:BMOV对DM大鼠心肌细胞具有保护作用,其机制可能与抑制心肌细胞ERS及其介导的细胞凋亡有关联.
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缺血再灌注损伤大鼠脊髓神经元细胞凋亡、脊髓组织中内质网应激经典标志物的表达变化
目的：观察缺血再灌注损伤大鼠脊髓神经元细胞凋亡、脊髓组织中内质网应激经典标志物的表达变化，并探讨其意义。方法将60只SD大鼠随机分为实验组、假手术组和空白组，各20只。实验组采用经典Zivin法复制模型，动脉夹结扎左肾下腹主动脉1 h，制备脊髓缺血再灌注模型；假手术组只做左侧肋骨下缘切口，不结扎腹主动脉；空白组不做任何处理。三组分别于缺血再灌注后6、12、24、48 h，电镜观察脊髓神经元细胞的凋亡情况， Western blotting法检测脊髓组织X-盒结合蛋白1（XBP1）及C-JNK氨基末端激酶（磷酸化JNK）蛋白。结果与假手术组及空白组相比，实验组缺血再灌注6、12、24、48 h神经细胞凋亡数量多。假手术组及空白组可检测到少量表达的XBP1及磷酸化JNK蛋白。实验组再灌注6 h后，缺血再灌注梗死灶周围可以观察到明显表达的XBP1及磷酸化JNK蛋白，缺血再灌注12 h后两种蛋白表达达到高峰，24 h稍有回落，48 h仍有较高表达。结论缺血再灌注损伤大鼠脊髓神经元细胞凋亡数量增加、脊髓组织中内质网应激经典标志物XBP1及磷酸化JNK蛋白的表达增加。内质网应激参与了脊髓缺血再灌注后的神经细胞凋亡，其机制可能与促进脊髓组织磷酸化JNK和XBPI蛋白表达有关。
关键词： 内质网应激 脊髓缺血再灌注 X-盒结合蛋白1 C-JNK氨基末端激酶 -
X-盒结合蛋白1生物学功能研究进展
研究发现X-盒结合蛋白1(X-box binding protein 1,XBP1)与内质网中蛋白质的折叠密切相关,参与调控未折叠蛋白的折叠、修饰、分选与包装;此外,XBP1是联系未折叠蛋白反应元件、脂类生物合成和内质网生物合成的纽带.细胞在异常情况下会诱导内质网压力,导致蛋白质不能折叠或者错误折叠,XBP1作为未折叠蛋白反应元件的转录调控因子,指导蛋白质再折叠和降解,帮助细胞缓解内质网压力.了解与阐明细胞中XBP1的分子生物学作用机制,有利于揭示内质网中蛋白质加工、包装的作用机理.
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X-盒结合蛋白1和热休克蛋白靶向的树突状细胞疫苗对肾癌肿瘤免疫治疗作用的比较研究
目的:应用树突状细胞(DC)与X-盒结合蛋白1(XBP1)共培养制备XBP1-DC疫苗,通过与热休克蛋白70(HSP70)-DC疫苗对GRC2细胞的免疫杀伤作用进行比较,初步探讨应用XBP1蛋白与DC共培养制备融合瘤疫苗的可行性.方法:从肾癌患者的外周血中分离出外周血单核细胞(PBMC),经体外培养诱导为DC.以HSP70和XBP1与DC共培养制备HSP70-DC和XBP1-DC融合瘤疫苗.用HSP70-DC和XBP1-DC疫苗分别刺激患者外周血分离的T淋巴细胞,采用ELISA法检测所产生的CTL反应.以经HSP70-DC和XBP1-DC刺激形成的CTL作为效应细胞,以正常细胞、GRC2为靶细胞,测不同效靶比(10∶1、20∶1)下,效应细胞杀伤靶细胞的能力.结果:PBMC经细胞因子诱导后,CD1a、CD86、CD83、HLA-DR表达水平均显著高于诱导前表达水平(P＜0.05).与DC组比较,XBP1-DC疫苗致敏后,CTL细胞均释放INF-γ显著增加,差异有统计学意义(P＜0.05),而与HSP70-DC疫苗致敏的CTL细胞比较,XBP1-DC释放的INF-γ差异无统计学意义(P＞0.05).随着效靶比的升高,各组CTL细胞对GRC2细胞和RCC细胞的杀伤率均相应提高,差异均有统计学意义(P＜0.05).在不同效靶比时,HSP-DC和XBP1-DC免疫的CTL对GRC2和GCC的杀伤作用差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:XBP1与DC共培养后,能增强DC的抗原呈递能力,增强T淋巴细胞分泌细胞因子的能力,从而特异性杀伤肾癌GRC2细胞系,且杀伤作用与HSP70-DC融合瘤疫苗一致,在抗肿瘤杀伤作用中具有一定的可行性.
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X-盒结合蛋白1、血管内皮生长因子C在肝癌中的表达及意义
目的 检测X-盒结合蛋白1(XBP1),血管内皮生长因子C(VEGF-C)在肝癌组织中的表达,探讨在肝癌发生发展过程中存在未折叠蛋白反应(UPR)的激活.方法 采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测术中取的新鲜42例肝癌标本、15例同个体癌旁1.0cm肝组织和15例正常肝组织中XBP1 、VEGF-C的mRNA表达,应用Western blot法检测57例肝癌组织和正常肝组织标本中XBP1、VEGF-C在蛋白水平的表达.结果 肝癌组织、癌旁肝组织、正常肝组织中XBP1 mRNA相对表达量分别为0.4396±0.0241、0.4152±0.0252、0.4095±0.0149,XBP1 mRNA在3组之间的表达呈下降趋势(P＜0.05)；肝癌组织、癌旁肝组织、正常肝组织中VEGF-C mRNA相对表达量分别为0.4447±0.0335、0.4195 ±0.0334、0.4019±0.0259,VEGF-C mRNA在3组之间的表达呈下降趋势(P＜0.05). 在肝癌组织和正常肝组织中均有两种蛋白的表达,但肝癌组织中的表达明显高于正常肝组织.结论 肝癌组织中XBP1、VEGF-C mRNA和蛋白的表达一致,均为高表达.
关键词： 肝癌 X-盒结合蛋白1 血管内皮生长因子C 逆转录-聚合酶链反应 蛋白印迹试验 -
人类XBP1基因5′上游DNA序列的转录激活功能分析
目的分析人类转录因子X-盒结合蛋白1(X-box binding protein Ⅰ,XBP1)基因启动子在不同细胞系中转录活性的差别,研究其转录调控机制. 方法在对XBP1基因进行生物信息学分析的基础上,设计6种XBP1启动子缺失突变体,分别包括XBP1基因5′上游-1039～66 bp、-859～66 bp、-623～66 bp、-351～66 bp,-227～66 bp、-227～-45 bp,针对每一种缺失突变体构建相应的氯霉素乙酰转移酶(chloramphenicol acetyltansferase, CAT)报告基因载体,再分别瞬时转染K562、HepG2、NIH-3T3和L02细胞,应用报告基因CAT瞬时表达系统,检测XBP1每一种缺失突变体在K562、HepG2、NIH-3T3和L02 4种不同细胞中的活性差异,并进一步确定XBP1基因启动子的具体调节部位. 结果成功获得XBP1基因启动子6种缺失突变体的正确克隆和6种相应的报告基因载体p1-XBP1p,p2-XBP1p, p3-XBP1p, p4-XBP1p, p5-XBP1p, p6-XBP1p,每一种报告基因转染K562、HepG2、NIH-3T3和L02 4种不同细胞系后,p4-XBP1p和p5-XBP1p在K562、HepG2细胞中的转录活性均高于其它报告载澹琾5-XBP1p在HepG2细胞中转录活性高;而6种报告基因载体在NIH-3T3小鼠成纤维细胞中不具有转录活性. 结论 XBP1基因的转录激活能力在不同细胞中有所差异,其表达活性具有一定的细胞类型特异性,与细胞类型和细胞状态密切相关;XBP1基因启动子的-227～66 bp区域是该启动子的核心部位,而且核心启动子区包括ATG翻译起始密码子的下游部位,这一部位是转录活性的重要部位,一旦缺失,XBP1基因启动子会丧失活性.
关键词： X-盒结合蛋白1 启动子 氯霉素乙酰转移酶报告基因 转录调控 -
内质网分子伴侣GRP94、GRP78和XBP1在病理性瘢痕中的表达初探
目的:检测内质网应激反应的关键分子葡萄糖调节蛋白94(GRP94)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)和X-盒结合蛋白1(XBP1)mRNA在病理性瘢痕的表达,探讨其基因表达及内质网应激反应与病理性瘢痕形成及转归的关系.方法:用RT-PCR法检测GRP94、GRP78和XBP1 mRNA在:①瘢痕疙瘩(13例)、增生性瘢痕(17例)和正常皮肤(15例)组织以及体外培养的瘢痕疙瘩(5例)、增生性瘢痕(5例)和正常皮肤(6例)成纤维细胞中的表达;②体外培养瘢痕疙瘩和增生性瘢痕成纤维细胞(各5例)中经0.1mg/ml氢化可的松作用前后的表达.结果:①GRP94、GRP78和XBP1 mRNA在瘢痕疙瘩、增生性瘢痕和正常皮肤组织及其成纤维细胞中的表达均无显著性差异(P>0.05);②0.1mg/ml氢化可的松作用后,GRP94 mRNA在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕来源的成纤维细胞中的表达量均显著下降,具有统计学意义(P<0.01);而GRP78和XBP1mRNA在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕来源的成纤维细胞中的表达量改变均无显著性差异(P>0.05).结论:内质网分子伴侣GRP94、GRP78和XBP1在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕组织及其成纤维细胞中基因转录与正常皮肤组织及其成纤维细胞中基因转录水平一致;GRP94 mRNA的表达量显著下降可能是糖皮质激素治疗病理性瘢痕的机制之一.
