PERK通路在心肌缺血再灌注损伤中的研究进展
内质网,磷酸化,心肌细胞,1PERK及其通路组成的结构与功能,2PERK通路在MIRI中的作用,3展望
陈玉姣,陈 慧(遵义医学院 麻醉医学院,贵州 遵义 563099)
心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)是指在短时间内心肌血供中断,一定时间内恢复血供后,原缺血心肌发生较缺血前更为严重的损伤[1]。对于缺血心肌组织,及时恢复血流供应是急性期治疗的主要目标,矛盾的是,缺血组织的再灌注可导致广泛的微血管功能障碍、自由基爆发、钙超载、线粒体损伤、腺苷三磷酸能量代谢障碍、细胞自噬、细胞凋亡和坏死[2]。随着研究的不断深入,发现MIRI是一个长期而复杂的病理过程,其机制涉及广泛的基本生物学变化,包括离子、炎症、氧化应激、线粒体功能障碍和细胞凋亡[3],其中内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)介导的促生存与促凋亡“双相”作用机制参与MIRI的发生与发展是当下的研究热点。位于内质网上的I型跨膜蛋白蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R—like ER kinase,PERK)作为内质网应激感受器,其调控的信号通路在MIRI中占有重要地位[4]。因此,本文就PERK通路与MIRI的关系作一综述,旨在为MIRI潜在发病机制提供新思路,以及为靶向药物治疗的研发提供新方向。
1 PERK及其通路组成的结构与功能
内质网(endoplasmic reticulum,ER)是一种多功能细胞器,在调节各种细胞生理功能中扮演着重要的角色,包括参与蛋白质的翻译、折叠,调节钙稳态,合成脂质和固醇,维持细胞功能动态平衡[5]。研究表明[6-7]多种因素如缺血、缺氧、氧化应激、钙超载、细胞自嗜等刺激可导致内质网内蛋白质折叠紊乱,出现错误折叠蛋白或未折叠蛋白质异常聚集在内质网腔,从而触发内质网发生应激反应,即内质网应激。当内质网应激发生时,细胞通过减少自身蛋白质的合成、促进蛋白质的正确折叠,以及增加内质网相关性蛋白降解途径,减轻内质网负荷,这些适应性反应统称为未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)[8]。在真核细胞中,UPR通过内质网上3种跨膜蛋白激活:肌醇依赖酶1 (inositol-requiring enzyme 1,IRE1)、转录激活因子6(activating transcription factor 6,ATF6)及PERK,这是UPR介导的3条通路,其中PERK通路主要参与抑制未折叠和错误蛋白质的翻译及异常积聚,是目前研究比较广泛且深入的ERS凋亡途径[9] ......
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