活性氧與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

活性氧與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激周映彤;肖洪彬;畢明剛【摘要】內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum,ER)是細(xì)胞加工蛋白質(zhì)和貯存Ca2+的主要場所，對(duì)應(yīng)激極為敏感,其功能紊亂時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤折疊與未折疊蛋白在腔內(nèi)聚集以及Ca2+平衡紊亂的狀態(tài)稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmicreticulumstress,ERS).活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)作為第二信使，在細(xì)胞生物學(xué)功能的調(diào)節(jié)中起著重要作用.細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變促進(jìn)了ROS的產(chǎn)生和凋亡誘導(dǎo)因子的激活,致使細(xì)胞凋亡的同時(shí)又加劇了細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變.研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)氧化還原水平的改變?cè)贓RS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程中承擔(dān)重要的角色，推測ROS可能是ERS介導(dǎo)的凋亡通路的上游信號(hào)分子,該文就ROS與ERS之間的關(guān)系作一綜述.%Theendoplasmicreticulum(ER)isamajorsiteforproteinprocessingandCa2+storageanditisextremelysensitivetothestress.Inthestateofdysfunction,unfoldedormisfoldedproteinaccumulationandCa2+disbalanceoccur,knownasendoplasmicreticulumstress(ERS).Reactiveoxygenspecies(ROS),asasecondmessengerplaysanimportantroleintheregulationofbiologicalfunctionincells.IntracellularchangesinredoxstatepromotethegenerationofROSandtheactivationofapoptosisinducingfactor,leadingtoapoptosiswhichinturnexacerbatetheintracellularredoxstatechange.RecentstudieshavefoundthatintracellularredoxchangesinthelevelofERSmediatedapoptosisassumesanimportantroleintheprocess,anditisspeculatedthatROSistheupstreamsignalmoleculeinERS-mediatedapoptosispathway.ThispaperprovidesareviewoftherelationshipbetweenROSandERS.【期刊名稱】《中國藥理學(xué)通報(bào)》【年(勤期】2011(027)005【總頁數(shù)】4頁(P597-600)【關(guān)鍵詞】活性氧;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激;未折疊蛋白反應(yīng);鈣;細(xì)胞凋亡;氧化還原【作者】周映彤消洪彬;畢明剛【作者單位】黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥理毒理研究中心，黑龍江,哈爾濱,150000;黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥理毒理研究中心，黑龍江,哈爾濱,150000;中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所，北京,100193【正文語種】中文【中圖分類】R-05;R329.24;R329.25;R341;R348.1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum，ER)是一個(gè)膜性細(xì)胞器，廣泛存在于真核細(xì)胞中，是細(xì)胞內(nèi)重要的細(xì)胞器，是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成及合成后折疊、聚集的場所，是調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的場所，同時(shí)也是調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)態(tài)水平和Ca2+信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要部位。一些錯(cuò)誤折疊或未折疊蛋白在ER內(nèi)積累或Ca2+穩(wěn)態(tài)的破壞均可引起ERS[1-4]。正常情況下，ER內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是實(shí)現(xiàn)ER正常功能的保證，作為一種亞細(xì)胞水平上的保護(hù)性手段，ERS早期通過誘導(dǎo)未折疊蛋白反應(yīng)(unfoldedproteinresponse,UPR)，使蛋白質(zhì)的生物合成減少，ER的降解功能增強(qiáng)，從而降低ER負(fù)擔(dān)，維持細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，是一種促生存響應(yīng)。隨著ERS加劇，UPR的激活被抑制，引起￡日攝取/釋放Ca2+障礙或蛋白質(zhì)加工/運(yùn)輸障礙，信號(hào)就會(huì)由生存向凋亡轉(zhuǎn)換，激活了ERS特異性的促凋亡轉(zhuǎn)錄因子CHOP的表達(dá)，進(jìn)而抑制AKT的活性，促進(jìn)了細(xì)胞凋亡。因此，UPR和Ca2+起始信號(hào)構(gòu)成了ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的兩種主要作用機(jī)制［5］。ROS作為細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)信號(hào)的調(diào)節(jié)者，其產(chǎn)生與清除之間的平衡對(duì)維持細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)非常重要，ER正常的生理功能與氧化還原狀態(tài)密切相關(guān)，越來越多的研究表明ROS在多種藥物誘導(dǎo)的ERS過程中起著介導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用，可能作為ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑的上游信號(hào)［6］,其與ERUPR和ERCa2+之間相互作用的機(jī)制備受關(guān)注，該文就ROS與ERS之間的關(guān)系作一綜述。ROS的生理機(jī)制ROS是生物體內(nèi)的氧自由基，包括氧和含氧的高反應(yīng)活性分子（如超氧化物陰離子、組織過氧化物和自由基等），作為細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的第二信使ROS調(diào)節(jié)許多信號(hào)分子。ROS主要來源于線粒體，是線粒體由狀態(tài)III向狀態(tài)IV轉(zhuǎn)換中高氧的環(huán)境和高還原態(tài)的呼吸鏈?zhǔn)勾罅侩娮勇┏霾⑦€原氧分子而形成。Lewen等［7］在小鼠缺血缺氧細(xì)胞模型中證實(shí)有ROS的產(chǎn)生，ER腔內(nèi)蛋白被氧化修飾，因此ER可能是ROS攻擊的重要目標(biāo)之一。近有研究，ER上ROS的產(chǎn)生是通過NADH-細(xì)胞色素P450還原酶將電子傳遞給O2形成O2-?，在NADH的輔助下，核膜上的電子傳遞鏈將電子傳遞給O2，便產(chǎn)生了ROS。ROS的產(chǎn)生與清除之間的平衡對(duì)維持細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)非常重要，細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變促進(jìn)了氧自由基的產(chǎn)生和凋亡誘導(dǎo)因子的激活，致使細(xì)胞凋亡的同時(shí)又加劇了細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變，進(jìn)而影響細(xì)胞的生理狀態(tài)，啟動(dòng)了氧化應(yīng)激，觸發(fā)細(xì)胞凋亡信號(hào)的激活，而Ca2+平衡失調(diào)、氧化應(yīng)激等也是誘發(fā)ERS的重要因素。ROS與UPRROS誘導(dǎo)產(chǎn)生的UPR及其促生存途徑ER的主要功能就是通過折疊酶和分子伴侶的作用使新合成的蛋白達(dá)到正確的折疊構(gòu)象并有效的進(jìn)入分泌途徑，為蛋白的折疊提供一個(gè)獨(dú)特的氧化環(huán)境。生理情況下，介導(dǎo)UPR產(chǎn)生的3個(gè)ERS感受蛋白PERK、ATF6、IRE1，分別與ER分子伴侶GRP78（glucose-regulatedprotein78）結(jié)合處于無活性狀態(tài)。ROS可以直接攻擊維持蛋白折疊酶活性所必須的游離蔬基，使得ER腔內(nèi)蛋白質(zhì)被氧化修飾，進(jìn)而誘導(dǎo)ER折疊酶或分子伴侶的功能異常而引起未折疊蛋白的積累，并滯留于ER腔內(nèi)，觸發(fā)了ERS。與此同時(shí)，ERS標(biāo)志性分子伴侶蛋白GRP78的表達(dá)明顯增加并從3種跨膜蛋白上解離，轉(zhuǎn)而去結(jié)合未折疊蛋白，以增強(qiáng)ER蛋白質(zhì)折疊能力，減少蛋白質(zhì)在ER的堆積。與GRP78解離后的ERS感受蛋白隨之被激活進(jìn)而觸發(fā)了UPR的產(chǎn)生，并通過限制非折疊蛋白的合成，加強(qiáng)ER對(duì)蛋白的折疊能力，加速非折疊蛋白的降解等方式減輕了ER的負(fù)荷壓力，觸發(fā)了其各自誘導(dǎo)的促生存響應(yīng)。其中，由PERK激活的抑制蛋白質(zhì)的翻譯與合成的促生存途徑，通過限制非正常折疊蛋白質(zhì)進(jìn)人ER，降低ER對(duì)新蛋白質(zhì)折疊需求的壓力，作為第一道防線捍衛(wèi)了細(xì)胞的生存［8-10］。應(yīng)用ROS抑制劑MnSOD的模擬物MnTMPyP可抑制ERS中ROS的增加，進(jìn)而延緩UPR的激活，由此提示，ROS是觸發(fā)ERS介導(dǎo)的凋亡通路的上游信號(hào)分子，啟動(dòng)了ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［6］。而Tu等［11］發(fā)現(xiàn)ER中存在的蛋白二硫鍵異構(gòu)酶是具有酶活性的分子伴侶。UPR早期階段，蛋白二硫鍵異構(gòu)酶合成增加，促使錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)形成正確的二硫鍵，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電子，而細(xì)胞中的GSH（還原型谷胱甘肽）與氧則作為最終的電子受體，導(dǎo)致細(xì)胞中ROS水平升高，GSH被氧化成GSSG（氧化型谷胱甘肽）。此途徑可作為除線粒體來源之外ROS產(chǎn)生的另一個(gè)重要來源。應(yīng)用GSH抑制劑使得蛋白二硫鍵異構(gòu)酶介導(dǎo)的酶促反應(yīng)停頓，更多未折疊蛋白無法重新正確折疊，信號(hào)就會(huì)由促生存向促凋亡轉(zhuǎn)換，進(jìn)而觸發(fā)了ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。UPR作為一種細(xì)胞水平上的保護(hù)性手段可降低未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白在ER內(nèi)的積累，因此ERS早期，ER主要是通過激活UPR以保護(hù)由ERS所引起的細(xì)胞損傷，恢復(fù)ER的正常功能，使之存活，是一個(gè)促生存響應(yīng)［12］。TNF-a誘導(dǎo)產(chǎn)生的ROS與UPR之間的相互作用腫瘤壞死因子-a（tumornecrosisfactor-alpha,TNF-a)作為一種多效能的細(xì)胞因子，可誘導(dǎo)細(xì)胞分化、基因轉(zhuǎn)錄、存活以及細(xì)胞凋亡，同時(shí)也可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的還原狀態(tài)，特別是內(nèi)源性ROS的改變來介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)。薛辛等［13］用TNF-a刺激小鼠成纖維細(xì)胞L929后，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ROS的水平明顯升高和細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)TNF-a作用于L929可以誘導(dǎo)ERS及ERS標(biāo)志性蛋白GRP78和UPR中的關(guān)鍵分子X盒結(jié)合蛋白1(Xboxbindingproteinl,XBP-1)表達(dá)的明顯升高，使用NAC可延緩UPR的激活和細(xì)胞凋亡。由此提示，TNF-a可能是通過誘導(dǎo)ROS水平的升高，進(jìn)而觸發(fā)了ERS及UPR。TNF-a與過氧化氫等其他誘導(dǎo)因素不同，TNF-a誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激不僅可以觸發(fā)eIF2a的磷酸化，同時(shí)可激活PERK-或IRE1-所依賴的信號(hào)傳導(dǎo)通路。Xue等［14］發(fā)現(xiàn)ERS誘導(dǎo)劑衣霉素(tunicamycin)誘導(dǎo)產(chǎn)生的UPR可通過阻斷細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽水平的降低來抑制由TNF-a所誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生和細(xì)胞凋亡。應(yīng)用tunicamycin(2mg-L-1)刺激正常細(xì)胞，幾乎不能明顯誘導(dǎo)ROS的生成，而用同樣方法處理PERK-和ATF4-敲除的細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)ROS的水平則明顯高于正常細(xì)胞。可見，早期UPR作為一種自身代償過程，其正常功能可對(duì)抗由ERS本身或TNF-a等各種應(yīng)激誘導(dǎo)的ROS積累，進(jìn)而發(fā)揮其維持細(xì)胞正常功能促進(jìn)細(xì)胞生存的作用。然而，隨著ERS加劇，ER損傷太過嚴(yán)重以致內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定不能及時(shí)恢復(fù)，UPR的激活受到抑制，其誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗氧化活性不能抵抗強(qiáng)烈的ERS，導(dǎo)致ROS水平的明顯升高，信號(hào)就會(huì)由促生存向促凋亡轉(zhuǎn)換，進(jìn)而觸發(fā)了ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。ROS與ERCa2+ROS對(duì)ERCa2+誘導(dǎo)的ERS的調(diào)節(jié)自從Kaiser等發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡與Ca2+內(nèi)流增加有關(guān)以來，越來越多的直接或間接證據(jù)表明胞質(zhì)Ca2+濃度上升是細(xì)胞凋亡的一個(gè)重要事件。作為細(xì)胞內(nèi)最主要的Ca2+庫，ER正常的生理功能與細(xì)胞內(nèi)Ca2+以及氧化還原狀態(tài)密切相關(guān)，推測氧化還原狀態(tài)的改變以及ROS的存在影響了ER上的通道功能，進(jìn)而影響到Ca2+平衡。在亞硝酸鈉(抗腫瘤藥物)誘導(dǎo)的ERS介導(dǎo)的人急性早幼粒白血病NB4細(xì)胞凋亡的研究中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用ROS抑制劑部分抑制了亞硝酸鈉引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+的升高，提示ROS參與了亞硝酸鈉誘導(dǎo)的ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［6］。應(yīng)用魚藤酮作用于腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤PC12細(xì)胞發(fā)現(xiàn)［15］，魚藤酮刺激可引起ER的大量增生，ER膜發(fā)生脂質(zhì)氧化損傷，其滲透性明顯增加，通過耗竭ERCa2+，引起細(xì)胞質(zhì)游離Ca2+的增加進(jìn)而誘發(fā)ERS和細(xì)胞凋亡，且不同濃度的魚藤酮均能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)ROS的大量產(chǎn)生，應(yīng)用抗氧化劑SOD后，魚藤酮誘發(fā)的Ca2+升高作用明顯減弱，提示魚藤酮所致的細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+的升高是通過ROS激發(fā)的。但也有研究表明凋亡早期貯存于ER的Ca2+釋放引起胞內(nèi)Ca2+水平輕度升高，并協(xié)同其它因素(如GSH的下降等)引發(fā)線粒體大量產(chǎn)生ROS，而ROS進(jìn)一步促進(jìn)胞內(nèi)Ca2+濃度持續(xù)升高。雖然其中的具體機(jī)制尚未明確，但ROS的產(chǎn)生堆積和ERCa2+水平的升高都是ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中的重要事件，且兩者相互促進(jìn)，在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。ROS對(duì)IP3R及RyR介導(dǎo)的ERCa2+釋放的調(diào)節(jié)ROS作為調(diào)節(jié)Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)活性的氧化還原信號(hào)分子，其選擇性氧化修飾ERCa2+調(diào)節(jié)蛋白的特定位點(diǎn)是其影響ERCa2+信號(hào)的重要機(jī)制。維持ER內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)的是ER上的3種與Ca2+的攝入和釋放相關(guān)的通道:①向胞質(zhì)內(nèi)釋放Ca2+藍(lán)尼啶受體(ryanodinereceptor,RyR)和1,4,5-三磷酸肌醇受體(inositol-1,4,5-triphosphatereceptor,IP3R):②將Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)至ER中的Ca2+泵(Ca2+-ATPase)或肌漿網(wǎng)Ca2+泵(sarcoplasmic-endoplasmic-reticulumCa2+-ATPase,SERCA):③ER腔內(nèi)的鈣結(jié)合蛋白(鈣網(wǎng)膜蛋白/calreticulin、鈣聯(lián)蛋白)［16］。研究證實(shí)肌漿網(wǎng)上分布的IP3R和RyR可被氧化還原反應(yīng)調(diào)控。ER中含有NADPH氧化酶(含膜結(jié)合催化亞基和胞質(zhì)側(cè)調(diào)節(jié)亞基)的NOX亞型，并且和鈣聯(lián)接蛋白(calnexin)及鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin)共存。NOX亞型含有主要的催化亞基gp91phox(NOX2)，其產(chǎn)生的ROS主要參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。雖然ER中NOX表達(dá)的意義還未明確，但最近的研究提示［17］NOX1和NOX4可以與PDI(蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶)作用，即線粒體之外的ROS也可能調(diào)節(jié)ER功能。ROS對(duì)IP3介導(dǎo)的ERCa2+釋放的調(diào)節(jié)進(jìn)一步研究表明［16-17］ER內(nèi)NADPH氧化酶的激活能提高人內(nèi)皮細(xì)胞ER對(duì)IP3的敏感性，NADPH氧化酶源性的ROS可直接作用于ER上分布的大量IP3R，引起其構(gòu)象改變，細(xì)胞外Ca2+內(nèi)移和細(xì)胞內(nèi)Ca2+存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的釋放，導(dǎo)致ERCa2+庫開放該通道，致使胞質(zhì)游離Ca2+濃度升高，啟動(dòng)胞內(nèi)Ca2+信號(hào)系統(tǒng)，通過Ca2+調(diào)節(jié)依賴的蛋白激酶II活性的變化來調(diào)控一系列生物學(xué)效應(yīng)。ROS對(duì)RyR介導(dǎo)的ERCa2+釋放的調(diào)節(jié)靜息狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)環(huán)境是高度還原態(tài)的，而局部氧化還原電位的升高是細(xì)胞重要功能的觸發(fā)點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)［18］肌漿網(wǎng)上的RyR對(duì)局部氧化還原電位敏感，溫和的氧化應(yīng)激即可使細(xì)胞內(nèi)氧化還原電位輕微升高，明顯增強(qiáng)RyR的活性，敏化Ca2+釋放機(jī)制，由此提示，ROS對(duì)ERCa2+的雙向調(diào)節(jié)作用可能是濃度依賴性的。低濃度時(shí)(納摩爾水平)，ROS促進(jìn)環(huán)腺苷二磷酸核糖(cADPR)的合成，協(xié)同鈣調(diào)蛋白一起開放了RyR，而高濃度時(shí)(毫摩爾水平)，ROS導(dǎo)致RyR之間和RyR與肌漿網(wǎng)(sarcoplasmicreticulum,SR)相關(guān)蛋白的蔬基被氧化成二硫鍵，使這些蛋白聚集，形成大分子交聯(lián)復(fù)合體，進(jìn)而抑制通道的活性，損傷了Ca2+釋放機(jī)制［19-20］。3.3ROS對(duì)ERCa2+攝取的調(diào)節(jié)雖然ERCa2+信號(hào)是由Ca2+釋放所引起的，而充當(dāng)維持Ca2+庫穩(wěn)定角色的Ca2+的再攝取也是Ca2+信號(hào)的重要組成部分。正常情況下，Ca2+通過SERCA泵由胞質(zhì)攝入ER腔內(nèi)，由RyR和IP3R通道釋放入胞質(zhì)，而大部分被釋放到胞質(zhì)中的Ca2+會(huì)由鈣泵重新攝取回ER中，以維持ER內(nèi)Ca2+濃度。因此ER內(nèi)Ca2+的積累主要是通過SERCA泵的活動(dòng)來完成的。Zhu等［21］在小鼠缺血缺氧細(xì)胞模型中發(fā)現(xiàn)有ROS的產(chǎn)生及ER鈣泵對(duì)氧化損傷敏感，在肝細(xì)胞缺血缺氧后，ROS能使ER腔內(nèi)蛋白質(zhì)被氧化修飾并滯留于ER腔內(nèi)，從而使蛋白質(zhì)合成受抑，ER腔內(nèi)Ca2+耗竭，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。Ca2+-ATPase作為已知的ERS的啟動(dòng)因子，由于氧化損傷可抑制Ca2+-ATPase的活性，因此ROS可通過抑制Ca2+-ATPase而影響ER內(nèi)Ca2+的貯存，從而影響細(xì)胞內(nèi)Ca2+的穩(wěn)態(tài)，引起ERS［10］。研究表明［6］用抗氧化劑MnTMPyP阻斷了亞硒酸鈉作用早期誘導(dǎo)的ERS介導(dǎo)的NB4細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)Ca2+的增加，說明ROS參與了亞硒酸鈉引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)的變化。ROS的產(chǎn)生可以誘導(dǎo)ER內(nèi)Ca2+釋放引起ERS，而ER內(nèi)Ca2+的釋放又進(jìn)一步刺激線粒體內(nèi)Ca2+的聚集，引起線粒體損傷，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。CRT對(duì)Ca2+-ATP的調(diào)節(jié)鈣網(wǎng)膜蛋白(calreticulin,CRT)是ER腔的主要Ca2+結(jié)合伴侶蛋白，CRT通過C-結(jié)構(gòu)域與Ca2+呈高容量性結(jié)合，增加ER腔的Ca2+儲(chǔ)存能力。Nutt等［22］通過對(duì)爪蟾(Xenopus)卵母細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，CRT與SERCA2b糖基化的C-末端尾直接作用，可調(diào)節(jié)ER內(nèi)Ca2+儲(chǔ)存，ERCa2+充足時(shí)，兩者結(jié)合，抑制ATP酶活性，胞質(zhì)內(nèi)Ca2+向ER轉(zhuǎn)運(yùn)停止。當(dāng)ERCa2+耗竭時(shí)，兩者解離，ATP酶活化，回收胞質(zhì)內(nèi)Ca2+。由此提示CRT對(duì)ER膜的Ca2+-ATP酶起到一個(gè)Ca2+感受器的作用。3.4ERO1-a與IP3R介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡Sevier等［23］研究發(fā)現(xiàn)ERS狀態(tài)下，未折疊蛋白在ER中積累，而細(xì)胞自身可以通過放緩翻譯速度并增加正確折疊的蛋白質(zhì)產(chǎn)物來進(jìn)行矯正。但隨著ERS持續(xù)加劇，ERS轉(zhuǎn)錄因子CHOP延長表達(dá)則會(huì)引起細(xì)胞凋亡，而這種細(xì)胞凋亡體系可能是由ER中釋放的Ca2+引發(fā)的，但具體機(jī)制尚未明確。Li等［24進(jìn)一步對(duì)ER中連接CHOP與Ca2+釋放的兩種蛋白質(zhì)ERO1-a(ERoxidase1-a)氧化酶和Ca2+通道蛋白IP3R進(jìn)行研究。ERO1-a是CHOP轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)物，能夠氧化ER腔，通過促進(jìn)IP3R中關(guān)鍵的二硫鍵的形成，從而使該通道更加活躍。正常情況下，在ERS的細(xì)胞中，IP3誘導(dǎo)的Ca2+釋放(HCR)是不斷升高的，但應(yīng)用siRNA敲除ERO1-a和IP3R從而使ERO1-a和CHOP功能缺失，可抑制HCR的升高和ERS下的細(xì)胞凋亡。在CHOP敲除的巨噬細(xì)胞中使ERO1-a再表達(dá)，可引起ERS誘導(dǎo)的HCR升高和細(xì)胞凋亡。應(yīng)用Tunicamycin刺激正常小鼠后，其體內(nèi)未被敲除CHOP的巨噬細(xì)胞中的HCR是呈升高的趨勢(shì)。由此可見，CHOP所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可能是通過觸發(fā)Ca2+依賴的ERO1-a-IP3R信號(hào)通路而完成的。4展望ERS與細(xì)胞凋亡及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展都密切相關(guān)。ERS引起的細(xì)胞凋亡不同于線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，有一套自身的信號(hào)傳遞通路，稱為ER相關(guān)性死亡(ER-associateddeath,ERAD)途徑。而且參與ERS的分子伴侶和感受蛋白是ERS特異誘導(dǎo)的，因此它們能夠作為治療腫瘤的有效靶點(diǎn)。ROS作為ERS的上游信號(hào)，研究兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系及其作用機(jī)制，可使我們進(jìn)一步了解腫瘤細(xì)胞凋亡機(jī)制與ROS之間的聯(lián)系，為開發(fā)治療腫瘤疾病的化療藥物提供新的思路。而ERS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡是一類新的凋亡途徑，ERS介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與其他途徑的凋亡有著密切的聯(lián)系，其反應(yīng)機(jī)制涉及UPR、Ca2+的平衡以及氧化應(yīng)激等機(jī)制，許多方面仍未確定，因此需要進(jìn)一步研究，為腫瘤治療提供新的途徑。參考文獻(xiàn)[1]JitkaF,DanielK,RomanH,etal.Endoplasmicretieulumstressandapoptosis[J].CellMolBiolLett,2006,11(4):488-505.[2]EvaS,SusanEL,AdrienneM,etalMediatorsofendoplasmicreticulumstress-inducedapoptosis[J].EMBOreports,2006,7(9):880-5.[3]SundarRajanS,SrinivasanV,BalasubramanyamM,etal.Endoplasmicreticulum(ER)stress&diabetes[J].IndianJMedRes,2007,125:411-24.[4]RutkowskiDT,KaufmanRJ.AtriptotheER:copingwithstress[J].TrendsCellBiol,2004,14(1):20-8.[5]FerriKF,KroemerG.Organelle-specificinitiationofcelldeathpathways[J].NatCellBiol,2001,31(11):255-63.[6]關(guān)麗英.活性氧激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和線粒體凋亡通路介導(dǎo)亞硒酸鈉誘導(dǎo)NB4細(xì)胞凋亡的研究[D].中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，2009,1:150863.[6]GuanLY.ReactiveoxygenspeciesandmitochondrialapoptosispathwaymediatedendoplasmicreticulumstressbysodiumseleniteinducedapoptosisofNB4[D].CNKI:CDMD,2009,1:150863.[7]LewenA,MatzP,ChanPH.FreeradicalpathwaysinCNSinjury[J].Neurotrauma,2000,17:871-90.[8]TakeshiH,AtsushiS,ShuzoO.Oxidativedamagetotheendoplasmicreticulumisimplicatedinischemicneurnonalcelldeath[J].CerebBloodFloodMetab,2003,23:1117-28.[9]ZhangK,KaufmanRJ.Signalingtheunfoldedproteinresponsefromtheendoplasmicreticulum[J].BioChem,2004,279(25):25935-8.[10]ShenX,ZhangK,KaufmaRJ.Theunfoldedproteinresponse—astresssignalingpathwayoftheendoplasmicreticulum[J].JChemNeuroanat,2004,28(1-2):79-92.[11]TuBP,WeissmanJS.Oxidativeproteinfoldingineukaryotes:mechanismsandconsequences[J].JCellBiol,2004,164(3):341-6.[12]HardingHP,ZhangY,RonD.Proteintranslationandfoldingarecoupledbyanendoplasmic-reticulum-residentkinase[J].Nature,1999,397(6716):271-4.[13]薛辛，趙京元，張永祥.腫瘤壞死因子a誘導(dǎo)ATF6、IRE1介導(dǎo)的未折疊蛋白反應(yīng)[J].毒理學(xué)雜志，2008,22(6):431-4.[13]XueX,ZhaoJY,ZhangYX.TNF-ainducesATF6-andIRE1-mediatedunfoldedproteinresponse[J].Toxicol,2008,22(6):431-4.[14]XueX,PiaoJH,NakajimaA,etal.Tumornecrosisfactora(TNF-a)inducestheunfoldedproteinresponse(UPR)inareactiveoxygenspecies(ROS)-dependentfashion,andtheUPRcounteractsROSaccumulationbyTNF-a[J].JBiolChem,2005,280(40):33917-25.[15]Tada-OikawaS,HirakuY,KawanishiM,etal.Mechanismforgenerationofhydrogenperoxideandchangeofmitochondrialmembranepotentialduringrotenone-inducedapoptosisLife[J].Sci,2003,73:3277-88.[16]劉蕓野，謝青.活性氧與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展[J].肝臟，2006,11(4):281-3.[16]LiuYY,XieQ.Reactiveoxygenspeciesandendoplasmicreticulumstress-mediatedapoptosisofliver[J].ChinHepatol,2006,11(4):281-3.[17]HuQ,ZhengG,ZweierJL,etal.NADPHoxidaseactinationincreasesthesensiticityofintracellularCa2+storestoinositol1,4,5-trisphosphate