癫痫脑损伤与内质网应激的研究进展
内质网应激反应性细胞凋亡机制研究进展

内质网应激反应性细胞凋亡机制研究进展内质网是细胞内的亚细胞器,调节细胞内蛋白质的合成、折叠、细胞对于应激的反应以及维持细胞内钙离子水平的稳定,当新合成的蛋白质N-末端糖基化受到抑制,二硫键结合减少,钙离子的排空及蛋白质从内质网向高尔基体转运受阻时,可导致ERS[1],未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网的大量蓄积引发未折叠蛋白反应(UPR)。
ERS能促进ER对网腔内错误折叠或未折叠蛋白的处理,通过诱导分子伴侣如葡萄糖调节蛋白78(GRP78)提高细胞存活,但ERS时间过长会导致细胞凋亡(programmed cell death)。
1 UPR信号通路和调控目前在ER膜上有3种信号转导蛋白:抑制物阻抗性酯酶1(IRE1),双链RNA依赖蛋白激酶样内质网激酶(PERK)和激活转录因子6(ATF6)。
PERK为Ⅰ型跨膜蛋白,正常情况下与GRP78结合而处于无活性状态,当未折叠蛋白在ER内堆积,引起PERK-GRP78复合体解离,PERK发生寡聚化及转-自主磷酸化,活化的PERK能够磷酸化真核细胞翻译起始因子2α(translation initiation factor-2α,eIF2α),从而阻止蛋白质合成。
PERK的活化和eIF2α的磷酸化导致ER内蛋白折叠量减少,eIF2α磷酸化依赖的ERS基因的表达及细胞生存率的提高[2]。
研究发现[3]分子伴侣P58 ipk高表达的细胞中磷酸化的eIF2α含量很低,是因为P58ipk能结合PERK的激酶区并抑制其活化。
eIF2α是PERK 的底物,目前仅在中国仓鼠卵巢细胞中发现eIF2α的活化是不依赖PERK的[4]。
IRE1是丝/苏氨酸跨膜蛋白激酶,有α、β两种亚型,IRE1α在大多数的细胞和组织中广泛表达,在胰腺和胎盘含量尤高;IREβ只存在于肠上皮细胞。
IRE1由ER腔内的N-末端信号肽、短跨膜区及C-末端胞质区组成,胞质内含有核糖核酸内切酶结构域(endoribonucleaseRNase)。
内质网应激及其在生物医药研究中的作用

内质网应激及其在生物医药研究中的作用内质网是细胞的重要器官之一,它的主要功能是蛋白质的合成、折叠和修饰。
内质网应激是指内质网在遭受一定程度的损伤或压力后,会产生一系列适应性反应的现象。
内质网应激的调节对于维持细胞正常运转具有重要作用,并在多种疾病发生发展过程中起到重要作用。
本文将对内质网应激的原理和在生物医药研究中的作用进行探讨。
一、内质网应激的原理内质网是一个复杂的细胞器,它对蛋白质的合成、摺叠和修饰等进行重要调控。
在内质网官能异常或受到压力刺激时,会触发内质网应激的保护机制。
内质网应激是指细胞内质网的应答机制,当细胞内出现蛋白质摺叠异常、氧化应激、热应激等情况时,细胞内质网会通过一系列的应激反应来保护细胞。
内质网应激的关键因子是一类称为内质网应激信号调节激酶(ERSKs)的蛋白质,其中包括内质网相关蛋白(ERPs),如PERK、IRE1和ATF6。
当内质网感应到摺叠蛋白异常、氧化应激或危险信号等情况时,ERSKs会被活化并调控一系列信号通路,以期回复内质网正常功能。
内质网应激信号通路的主要作用是调节细胞内质网的质量控制、蛋白摺叠和转运、细胞周期、细胞凋亡等生物过程。
二、内质网应激对生物医药的应用1.药物开发内质网应激反应是生物学一大重要研究领域,因为细胞内珍贵的重要蛋白质若异常折叠,即有助于许多疾病的出现,例如流行病学研究发现糖尿病、阿尔兹海默症等常见疾病与内质网损伤有很大关联。
因此,人们致力于研究设计药物治疗内质网异常,如利用ER调节因子抑制PERK活性,以减缓内质网发炎反应,将会成为新型抗生素和抗病毒药物的开发方向之一。
2.癌症治疗癌症是危害人类健康的一种常见疾病,研究表明内质网应激在癌症的发生发展中起着重要的作用。
内质网应激可以降低细胞对药物治疗的敏感性,因此研究内质网应激对癌症治疗的影响具有重要意义。
科学家通过对某些药物的筛选,发现能够抑制内质网应对反应的药物可以提高化疗的敏感性,增强癌细胞的死亡。
内质网应激与氧化应激研究进展

内质网应激与氧化应激研究进展一、引言内质网(endoplasmic reticulum,ER)是细胞内一个复杂的功能性器官,负责细胞蛋白质合成和摺叠,并与细胞内多种代谢相关过程密切相关。
ER应激是指当ER内出现蛋白质摺叠异常、钙离子失衡或糖基化异常等情况时,会引发一系列细胞应激反应,以保证细胞的稳态。
但当ER应激长时间持续、严重程度加剧时,将引发细胞的氧化应激等一系列异常反应,甚至导致细胞凋亡或其他病理性变。
本文将从ER应激和氧化应激两个方面入手,探讨它们的研究进展。
二、内质网应激的研究进展ER应激在细胞生理与病理过程中均具有重要作用。
ER应激的主要表现包括:ER质量控制失衡、糖基化异常、蛋白TAG化失衡、蛋白异构酶失衡、钙离子失衡等。
ER应激发生后,主动传递到细胞核,调节转录因子活性,启动相关蛋白表达,从而维持细胞稳态。
1. ER应激介导的内质网质量控制失衡研究发现,ER应激导致内质网质量控制失衡是非常重要的一种机制。
当ER内部蛋白质聚集或摺叠异常时,会激活ER质量控制系统,并使适应性蛋白修饰系统(UPR)得以活化,以保证受损的蛋白及时修复或清除。
UPR分为三个细胞信号通路,分别是IRE1-MAPK(JNK)通路、ATF6通路和PERK通路。
三条信号通路相互呼应,敏锐地反应内外变化,保持ER的 homeostasis。
但当 ER应激超过一定阈值,即造成严重的应激反应,UPR信号逐渐完全地、持久地激活,对细胞进行动态调整,以保证细胞的生存。
可惜的是,UPR信号的过程不再是“保护性的细胞复苏”,而是对结束不了U RP信号的持续应激,恶化到细胞死亡。
2. ER应激介导的糖基化异常糖基化异常是ER应激导致的常见情况之一。
ER中复杂糖基化的过程影响了众多细胞蛋白在修饰、折叠的过程。
当糖基化异常发生时,会影响到内外分泌蛋白在正常的生物合成进程中的稳定表达,进而引发细胞变异,甚至被约束进一步的细胞死亡的过程中。
内质网应激与内皮功能障碍关系及临床治疗研究进展

基金项目:2020河北省直医疗卫生机构老年病防治项目(303163320)通信作者:张光明,E mail:zhangguangming76@sina.com内质网应激与内皮功能障碍关系及临床治疗研究进展付亚萌 张光明(河北医科大学第二医院心内科,河北石家庄050000)【摘要】内皮功能障碍作为动脉粥样硬化的早期关键事件,不仅贯穿动脉粥样硬化病变全程,还与其他多种心血管疾病的发病密切相关。
近年来有研究发现,内质网应激(ERS)相关蛋白在心血管疾病中的表达呈上升趋势,ERS可能通过促进内皮功能障碍加重心血管疾病的进展。
现总结ERS与内皮功能障碍及动脉粥样硬化发病机制的关系,并介绍一些缓解ERS的药物,有望为临床实现内皮功能障碍及心血管疾病的治疗提供一定参考价值。
【关键词】内质网应激;未折叠蛋白质反应;内皮功能障碍;动脉粥样硬化【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2024 03 012TheRelationshipBetweenEndoplasmicReticulumStressandEndothelialDysfunctionandItsClinicalTreatmentFUYameng,ZHANGGuangming(DepartmentofCardiology,TheSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,Hebei,China)【Abstract】Asanearlycriticaleventinatherosclerosis(AS),endothelialdysfunctionrunsthroughouttheASprocessandiscloselyrelatedtothepathogenesisofmanyothercardiovasculardiseases.Ithasbeenfoundthattheexpressionofendoplasmicreticulumstress(ERS) relatedproteinsisincreasingincardiovasculardisease,andERSmayexacerbatetheprogressionofcardiovasculardiseasebypromotingendothelialdysfunction.ERSmayaggravatetheprogressionofcardiovasculardiseasebypromotingendothelialdysfunction.ThisarticlesummarizestheresearchprogressoftherelationshipbetweenERSandendothelialdysfunctionandAS,andintroducessomedrugstoalleviateERS,whichisexpectedtoprovidecertainreferencevaluefortheclinicaltreatmentofendothelialdysfunctionandcardiovasculardiseases.【Keywords】Endoplasmicreticulumstress;Unfoldedproteinresponse;Endothelialdysfunction;Atherosclerosis 动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)作为冠心病最重要的病理改变,是一种发生在大动脉和中动脉内膜的慢性炎症反应和退行性病变。
内质网应激和氧化应激在神经系统疾病中的作用及其应用研究

内质网应激和氧化应激在神经系统疾病中的作用及其应用研究从前人曾经讲过“无病不作,无痛不起”,对人类生存和发展起到了一定的推动作用。
然而,面对如今快节奏的生活方式,越来越多的人被各种疾病所困扰,其中包括神经系统疾病。
而内质网应激和氧化应激则是引起这些神经系统疾病的重要原因之一。
一、什么是内质网应激和氧化应激?内质网是细胞内的一个重要器官,含有质膜、内质网腔及裂解酶体,质膜上附着核糖体,参与蛋白合成、翻译、转运等过程。
当环境变化或者其他因素引起细胞内压力增大时,细胞会产生压力反应,从而产生内质网应激,这是细胞代谢中的一种常见现象。
一般情况下,内质网应激会促使细胞发生自适应,以保持生存和功能。
但是,如果压力过大或者持续时间过长,则会导致神经系统疾病的发生。
氧化应激是指在细胞内产生一种氧化反应,使得相关信号途径的正常调控被改变,从而破坏了细胞内正常的生化反应,从而对细胞和组织产生了损伤。
与内质网应激相似,氧化应激也是机体适应环境变化的一种常见现象,但是如果超出了机体的承受能力,会导致神经系统疾病的发生。
二、内质网应激在神经系统疾病中的作用内质网应激是神经系统疾病的发生和发展的重要原因之一。
内质网应激会导致一系列的损伤,例如神经退行性疾病、脑缺血、阿尔茨海默症等等。
例如,动物实验研究表明,大量内质网应激会促进β淀粉样蛋白(P-Amyloid)的聚集,从而引发神经元的早期神经退化。
当细胞内P-Amyloid蛋白大量积累时,会影响神经内分泌系统、氧化应激系统等对细胞生命和活力的调控作用,从而导致神经系统疾病的发生。
三、氧化应激在神经系统疾病中的作用与内质网应激类似,氧化应激也是引起神经系统疾病的重要原因之一。
氧化应激会导致神经细胞的氧化负担增加,从而造成细胞内氧化损伤的加剧,这会引发神经系统退行性疾病的发生和发展。
例如,在帕金森氏病等发生过程中,长期接触一些有害物质会导致体内超氧化物质(O2-)的剧增,而O2-与细胞内的神经蛋白不能很好地配合,会破坏细胞蛋白的稳定性,从而导致前脑的神经元失活或死亡,最终导致帕金森氏病的发生。
内质网应激—自噬对脑缺血再灌注能量代谢障碍与氧化应激的影响

内质网应激—自噬对脑缺血再灌注能量代谢障碍与氧化应激的影响一、本文概述脑缺血再灌注损伤是一种复杂的病理过程,涉及多种细胞机制的交互作用。
其中,内质网应激与自噬在这一过程中扮演着至关重要的角色。
本文旨在探讨内质网应激与自噬对脑缺血再灌注引起的能量代谢障碍和氧化应激的影响,以期为防治脑缺血再灌注损伤提供新的理论依据和治疗策略。
我们将首先概述内质网应激和自噬的基本概念及其在细胞生物学中的功能。
接着,我们将重点分析脑缺血再灌注过程中内质网应激与自噬的激活机制,以及它们如何影响能量代谢和氧化应激。
在此基础上,我们将探讨如何通过调控内质网应激和自噬来减轻脑缺血再灌注损伤,促进神经元的存活和功能恢复。
通过本文的论述,我们期望能够增进对脑缺血再灌注损伤机制的理解,为开发有效的治疗策略提供新的思路和方法。
二、内质网应激与自噬的基础知识内质网(Endoplasmic Reticulum,ER)是真核细胞内重要的细胞器,负责蛋白质的合成、折叠、修饰以及钙离子的储存等功能。
当内质网面临如缺氧、氧化应激、营养物质缺乏等内外压力时,会发生内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)。
ERS是一种细胞内的保护机制,旨在恢复内质网的稳态,然而,如果应激过强或持续时间过长,可能导致细胞凋亡或坏死。
ERS的感应主要通过内质网跨膜蛋白PERK、ATF6和IRE1进行。
在ERS条件下,这些蛋白被激活,进而触发下游的信号通路,如JNK、p38MAPK和CHOP等,这些通路最终影响细胞的存活、凋亡和自噬等过程。
自噬(Autophagy)是一种细胞内的自我消化过程,通过形成自噬体(Autophagosome)包裹并降解细胞内受损、变性的蛋白质或衰老的细胞器,从而实现细胞内部物质的循环利用。
自噬在维持细胞稳态、促进细胞存活和适应环境变化等方面具有重要作用。
ERS与自噬之间存在密切的交互关系。
一方面,ERS可以诱导自噬的发生,以清除内质网中积累的未折叠或错误折叠的蛋白质,从而缓解ERS;另一方面,自噬也可以影响ERS的程度和持续时间,通过清除受损的内质网或调节内质网相关蛋白的表达,对ERS进行负反馈调节。
癫痫中的氧化应激

癫痫中的氧化应激癫痫是脑部神经元异常放电引起脑部功能障碍的一种常见的神经系统疾病,其致病机制十分复杂,迄今为止已经有多种机制假说存在。
氧化损伤致神经元凋亡的机制早就有人提出,并经过多方验证发现氧化应激反应在癫痫致病过程中起到了重要的作用,本文对氧化应激在癫痫中的作用做一综述,为癫痫氧化应激进一步研究提供参考。
标签:癫痫;发病机制;氧化应激1 癫痫的发病机制目前研究表明癫痫的产生与脑部离子通道异常有直接的关系,早期研究甚至把癫痫成为“离子通道病”,众多离子通道中主要与癫痫发生的离子通道包括钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道。
染色体19q13.1位点上的基因—SCN1B基因突变,会导致钠离子通道β亚基细胞外免疫球蛋白折叠结构域中的半胱氨酸残基被色氨酸残基取代,以致影响了β亚基对α亚基动力学的调节功能,导致钠离子通道的反复开放,从而引起神经元持久过度兴奋导致癫痫发作[2]。
钾离子通道的激活能够导致细胞兴奋性增高,神经元兴奋异常,进而出现癫痫发作[3]。
癫痫的发作与钙离子通道异常有直接的关系,研究证明癫痫的发作与钙离子加速内流和细胞去极化有关[4],而引起癫痫神经元异常放电的内向电流主要为钙离子电流,表明钙离子通道通透性增加,钙离子内流引起细胞持续的去极化,从而诱发癫痫发作[5] 。
癫痫发作与神经递质异常也有密切联系,如氨基酸、单胺类递质、乙酰胆碱、生物胺类神经递质都有癫痫的发作有直接关系。
氨基酸类中γ-氨基丁酸和谷氨酸在癫痫发作中有显著作用,γ-氨基丁酸受体的激活能产生长时间超极化,引起丘脑皮层环路中同步放电,导致癫痫发作[6];谷氨酸在星形胶质细胞中谷氨酸合成酶的缺陷,導致谷氨酸早期胞内合成增加,后期出现胞外大量释放,大量谷氨酸盐的聚集触发癫痫的发作[7]。
而单胺类递质中多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺都能对癫痫起抑制作用,乙酰胆碱则起到致痫的作用。
其他的神经递质还包括许多如参与致痫的神经递质还有脑啡肽、P物质等;参与抑痫的神经递质还有胆囊收缩素、强啡肽等。
癫痫的自身免疫性病因研究进展(完整版)

癫痫的自身免疫性病因研究进展(完整版)癫痫是最为常见的慢性神经系统疾病之一,影响了全球范围约6 900万患者[1 ]。
即使在规范使用抗癫痫发作药物(anti-seizure medications,ASM)的前提下,仍有约30%患者的癫痫发作控制不理想。
对癫痫疾病强调在病因层次进行管理,而“免疫性”因素已经被列入癫痫病因之一[2 ]。
“自身免疫性癫痫(autoimmune epilepsy)”的概念于2002年的国际自身免疫大会上首次提出,表明自身免疫因素在部分癫痫患者中的重要性[3 ]。
2017年,国际抗癫痫联盟(International League Against Epilepsy,ILAE)出版的癫痫定义和分类指南中,正式将“免疫性”列为癫痫的六大病因(结构性、遗传性、感染性、代谢性、免疫性、未知)之一;“免疫性”病因的患者可能受益于免疫治疗,与其他病因的癫痫患者在治疗方式上存在不同,从而成为研究热点[4 ]。
近年来,“自身免疫性癫痫”这一概念被大量应用,有很多学者对于在自身免疫性脑炎的背景下使用“癫痫”一词提出质疑[5 , 6 ]。
针对这一问题的存在,ILAE自身免疫和炎症特别工作组于2020年提出了两个新概念定义:继发于自身免疫性脑炎的急性症状性痫性发作(acute symptomatic seizures secondary to autoimmune encephalitis,ASSAE)和自身免疫相关癫痫(autoimmune-associated epilepsy,AAE)[7 ]。
2023年在Epilepsia上发表的一篇专家述评,对神经抗体相关癫痫的专业术语进一步澄清,将AAE修改为自身免疫性脑炎相关癫痫(autoimmune encephalitis-associated epilepsy,AEAE),有助于明确此类癫痫发作和脑炎之间的关系[8 ]。
我们通过检索文献,对ASSAE和AEAE这两个诊断实体的定义、流行病学、病因、临床表现、诊断、治疗和预后进行综述,以期能为神经科医生在临床上处理和应对自身免疫性病因有关的癫痫提供参考。