賀雨潔,張夢雨
(西北農林科技大學,陜西 咸陽 712100)
伴隨研究深入,我們發現很多細胞發生功能性異常反應和機體炎癥性疾病是由于細胞內蛋白穩態被打破而產生。細胞可利用控制蛋白合成、降低分解速率、穩定反應后修飾、識別錯誤折疊蛋白及調節蛋白定位、轉運形式等以維持穩態[1]。
內質網應激(ERS)是真核細胞內的應激反應,即內質網腔內發生大量未折疊蛋白和錯誤折疊蛋白不正常聚集,出現未折疊蛋白反應(UPR)恢復其穩態。UPR還可參與免疫反應,已有研究發現UPR在漿細胞分化中發揮了一定作用。
當未折疊蛋白或錯誤折疊蛋白不斷累積,細胞中Ca2+含量濃度改變,引起內質網結構功能不平衡出現ERS,網腔中免疫球蛋白和分子伴侶蛋白結合,與內質網原有跨膜蛋白解離,與錯誤折疊蛋白、未折疊蛋白結合,刺激內質網跨膜蛋白,引起UPR。啟動內質網中肌醇需通過酶信號通路、內質網激酶信號通路及活化轉錄因子信號通路[2]。
ERS早期,這三條信號通路同時發生相互配合,維護穩態?;罨腦BP-1和ATF6α刺激有關基因轉錄,這些有基因編碼的蛋白可以提高內質網折疊蛋白質的工作效率;IRE1α調控內質網腔內mRNA合成蛋白,減輕內質網工作。同時,跨膜蛋白PERK降低合成蛋白速率[3],為內質網提供充足時間處理腔內不正常聚集的未折疊蛋白及錯誤折疊蛋白。其下游靶基因誘導抗氧化反應,處理ERS過程中折疊蛋白所產生的大量活性氧。
大量研究表明UPR的信號通路和炎癥通路在機制上有許多聯系[4],我們發現細菌、病毒引起的感染和其他多種炎癥刺激都可引起促炎細胞因子出現或進一步發展,誘導ERS,激活未折疊蛋白反應信號通路。如腫瘤壞死因子、白細胞介素[5]等促炎細胞因子都可加重ERS。同時蛋白錯誤折疊,Ca2=釋放,也可介導炎癥反應[6]。目前促炎細胞因子誘發ERS具體機制還不明確,但存在觀點認為促炎細胞因子會加重內質網中Ca2+釋放和活性氧積集[7],進而影響蛋白質正常折疊,誘發或加重ERS。
轉錄因子蛋白家族,可調節機體免疫能力,參與產生促炎細胞因子。絲裂原活化蛋白激酶(MAKPs)是細胞內部一類絲氨酸或是蘇氨酸蛋白激酶家族中的蛋白激酶,它可調節UPR信號轉導,ERS與絲裂原活蛋白激酶相互作用,影響細胞存活和炎癥信號傳導,引起以炎癥調節反應異常為特征的炎癥性腸科疾病及身體代謝紊亂。
本文是近幾年有關ERS與炎癥反應偶聯研究進展的綜合論述,介紹了最新相關研究進展,對原有研究結果討論分析,整理出UPR可刺激產生促炎細胞因子誘發炎癥等結論。