跨膜蛋白PERK以及相关分子伴侣与内质网应激(2)
3 PERK与多种疾病发生的相关性
PERK既能够参与多种生理过程,促进细胞生长发育和不同细胞间功能同步,也参与细胞恶性转化、细胞凋亡等病理过程。
3.1 PERK与肿瘤的发生
大量资料显示,肿瘤细胞的凋亡中发现有PERK的参与。研究报道,PERK 在乳腺癌、肝癌及头颈部鳞癌等多种肿瘤中异常表达[8]。肿瘤发生发展与PERK调控的异常密切相关。在对非小细胞癌患者的治疗研究中发现,PERK信号途径活化能使基质金属蛋白酶(MMP)-9基因发生转录[9]。在肿瘤的侵袭过程中,肿瘤细胞与细胞外基质表面的整合素受体及非整合素受体相结合,结合后的肿瘤细胞直接分泌MMPs 或诱导宿主细胞产生MMPs,其局部降解细胞外基质发生缺失,这些肿瘤细胞沿着缺失的细胞外基质向周围组织浸润,最终导致肿瘤的侵袭和转移,非小细胞癌病情进展加重。
3.2 PERK与酒精性肝损伤
, http://www.100md.com
研究表明,酒精性肝损伤患者的肝细胞凋亡与同型半胱氨酸代谢紊乱引起的ERS过度有关。分析PERK/eIF2α通路中关键信号分子发现,相对于正常大鼠,慢性酒精肝损伤模型大鼠4周时elF2α蛋白发生明显磷酸化,同时PERK/eIF2α通路的下游信号分子 GRP78、caspase-3,12等过度活化,并随着肝细胞凋亡程度加重而表达上调[10]。以上结果提示,ERS的PERK/eIF2α通路和酒精性肝损伤发生和发展具有一定相关性。
3.3 PERK与PTSD
创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)是指在强烈的精神创伤后发生的心理、生理的应激反应所表现出的一系列临床综合症,是应激精神疾病中最为典型的一种。随着各种自然灾害以及暴力战争事件等的增多,PTSD的发病率不断升高[11]。现今,PTSD以其发病率高、病程长、难以治愈等特点备受关注。目前医学界认为,PTSD患者的海马发生萎缩,代谢水平发生改变,并且与病情有很大的相关性[12],但关于PTSD在分子和细胞水平上的研究还尚少。
, http://www.100md.com
有研究表明,PERK在情绪和认知中具有作用。物理性和情绪性应激源可诱发中枢神经元内PERK磷酸化水平的上调。因此,PERK是该应激所诱发的大脑神经元胞质内信号转导通路中的关键信号分子,可以把它作为脑内神经元活动的标志[13]。
还有研究结果表明,创伤后应激能使大脑内神经递质发生改变。前额皮质中存在较多的是单胺能神经递质受体[14],PTSD发病时,前额皮质中发生的ERS可能有单胺类神经递质受体参与。提示:脑内神经元凋亡以及PTSD等脑部疾病的发生与其有关,这对于研究PTSD的发病有一定意义。还有PTSD中细胞凋亡的研究报道,钙及钙相关蛋白如CRT,通过内质网等途径作用于海马神经元,使钙离子过度内流,引起海马神经元凋亡,最终造成海马学习记忆功能障碍[15]。由于ER是储存钙的重要场所,与海马神经元凋亡密切相关,因此研究ERS与PTSD时发生细胞凋亡的关系尤为重要。
4 结语与展望
, http://www.100md.com PERK是参与ERS的一种重要跨膜蛋白,而PERK/eIF2α通路是UPR的重要通路之一。PERK参与多种和细胞损伤及凋亡有关的生理和病理过程,它与肿瘤以及其他疾病的发生发展有着密切联系。随着对PERK的结构特性以及与它相关的分子伴侣的研究深入,ERS相关疾病的研究与诊断将不断进展。PTSD这种精神创伤类疾病也会在不久的将来得到有效控制与治疗。
参考文献
[1]祝筱梅,刘秀华,蔡莉蓉等.p38丝裂素活化蛋白激酶介导低氧预处理诱导的内质网应激相关的心肌细胞保护[J].生理学报,2006.
[2]徐菲菲.钙网蛋白介导的内质网应激相关凋亡参与心肌细胞缺氧/复氧损伤[D].军医进修学院解放军总医院,2009.
[3]尤嘉琮,汪宏斌,杨宗伟等.高转移倾向乳腺癌细胞中PERK 促进增殖和迁移作用的信号转导途径[J].中国生物化学与分子生物学报,2006.
[4]刘宏侠,孙玉满,汪宏斌等.PERK 和MMP-9在非小细胞肺癌中的表达及临床意义[J].中国肿瘤临床杂志,2008., 百拇医药(徐盟 关雅迪 张一冰 石玉秀)
PERK既能够参与多种生理过程,促进细胞生长发育和不同细胞间功能同步,也参与细胞恶性转化、细胞凋亡等病理过程。
3.1 PERK与肿瘤的发生
大量资料显示,肿瘤细胞的凋亡中发现有PERK的参与。研究报道,PERK 在乳腺癌、肝癌及头颈部鳞癌等多种肿瘤中异常表达[8]。肿瘤发生发展与PERK调控的异常密切相关。在对非小细胞癌患者的治疗研究中发现,PERK信号途径活化能使基质金属蛋白酶(MMP)-9基因发生转录[9]。在肿瘤的侵袭过程中,肿瘤细胞与细胞外基质表面的整合素受体及非整合素受体相结合,结合后的肿瘤细胞直接分泌MMPs 或诱导宿主细胞产生MMPs,其局部降解细胞外基质发生缺失,这些肿瘤细胞沿着缺失的细胞外基质向周围组织浸润,最终导致肿瘤的侵袭和转移,非小细胞癌病情进展加重。
3.2 PERK与酒精性肝损伤
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研究表明,酒精性肝损伤患者的肝细胞凋亡与同型半胱氨酸代谢紊乱引起的ERS过度有关。分析PERK/eIF2α通路中关键信号分子发现,相对于正常大鼠,慢性酒精肝损伤模型大鼠4周时elF2α蛋白发生明显磷酸化,同时PERK/eIF2α通路的下游信号分子 GRP78、caspase-3,12等过度活化,并随着肝细胞凋亡程度加重而表达上调[10]。以上结果提示,ERS的PERK/eIF2α通路和酒精性肝损伤发生和发展具有一定相关性。
3.3 PERK与PTSD
创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)是指在强烈的精神创伤后发生的心理、生理的应激反应所表现出的一系列临床综合症,是应激精神疾病中最为典型的一种。随着各种自然灾害以及暴力战争事件等的增多,PTSD的发病率不断升高[11]。现今,PTSD以其发病率高、病程长、难以治愈等特点备受关注。目前医学界认为,PTSD患者的海马发生萎缩,代谢水平发生改变,并且与病情有很大的相关性[12],但关于PTSD在分子和细胞水平上的研究还尚少。
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有研究表明,PERK在情绪和认知中具有作用。物理性和情绪性应激源可诱发中枢神经元内PERK磷酸化水平的上调。因此,PERK是该应激所诱发的大脑神经元胞质内信号转导通路中的关键信号分子,可以把它作为脑内神经元活动的标志[13]。
还有研究结果表明,创伤后应激能使大脑内神经递质发生改变。前额皮质中存在较多的是单胺能神经递质受体[14],PTSD发病时,前额皮质中发生的ERS可能有单胺类神经递质受体参与。提示:脑内神经元凋亡以及PTSD等脑部疾病的发生与其有关,这对于研究PTSD的发病有一定意义。还有PTSD中细胞凋亡的研究报道,钙及钙相关蛋白如CRT,通过内质网等途径作用于海马神经元,使钙离子过度内流,引起海马神经元凋亡,最终造成海马学习记忆功能障碍[15]。由于ER是储存钙的重要场所,与海马神经元凋亡密切相关,因此研究ERS与PTSD时发生细胞凋亡的关系尤为重要。
4 结语与展望
, http://www.100md.com PERK是参与ERS的一种重要跨膜蛋白,而PERK/eIF2α通路是UPR的重要通路之一。PERK参与多种和细胞损伤及凋亡有关的生理和病理过程,它与肿瘤以及其他疾病的发生发展有着密切联系。随着对PERK的结构特性以及与它相关的分子伴侣的研究深入,ERS相关疾病的研究与诊断将不断进展。PTSD这种精神创伤类疾病也会在不久的将来得到有效控制与治疗。
参考文献
[1]祝筱梅,刘秀华,蔡莉蓉等.p38丝裂素活化蛋白激酶介导低氧预处理诱导的内质网应激相关的心肌细胞保护[J].生理学报,2006.
[2]徐菲菲.钙网蛋白介导的内质网应激相关凋亡参与心肌细胞缺氧/复氧损伤[D].军医进修学院解放军总医院,2009.
[3]尤嘉琮,汪宏斌,杨宗伟等.高转移倾向乳腺癌细胞中PERK 促进增殖和迁移作用的信号转导途径[J].中国生物化学与分子生物学报,2006.
[4]刘宏侠,孙玉满,汪宏斌等.PERK 和MMP-9在非小细胞肺癌中的表达及临床意义[J].中国肿瘤临床杂志,2008., 百拇医药(徐盟 关雅迪 张一冰 石玉秀)