内质网应激

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1、2.2 内质网应激2.2.1 内质网及内质网应激概述内质网(endoplasmic reticulum, ER)是哺乳动物细胞中一种重要的细胞 器，其膜结构占细胞内膜的二分之一，是细胞内其它膜性细胞器的重要来源，在 内膜系统中占有中心地位。ER的功能包括：ER是细胞的钙储存库，内质网 的钙离子浓度高达5.0mmol/L，而胞浆中为O.lummol/L。并能调节维持细胞内 钙平衡。ER是分泌性蛋白和膜蛋白的合成、折叠、运输以及修饰的场所，ER 通过内部质量调控机制筛选出正确折叠的蛋白质，并将其运至高尔基体，将未折 叠或错误折叠的蛋白质扣留以进一步完成折叠或进彳丁降解处理。ER还参与固 醇激素的合

2、成及糖类和脂类代谢，内质网膜上含有固醇调节元件结合蛋白，对固 醇和脂质合成起调节作用。ER对影响细胞内能量水平、氧化状态或钙离子浓度异常的应激极度敏感。 当细胞受到某些打击(如缺氧、药物毒性等)后，内质网腔内氧化环境被破坏， 钙代谢失调，ER功能发生紊乱，突变蛋白质产生或者蛋白质二硫键不能形成， 引起未折叠蛋白或错误折叠蛋白在内质网腔内积聚以及钙平衡失调的状态，即内 质网应激(endoplasmic reticulumstress，ERS)。内质网巨大的膜结构为细胞 内活性物质的反应提供了一个广阔的平台，在许多信号调控中起到关键作用。最 近的研究表明，内质网是细胞凋亡调节中的重要环节39。ER

3、S可以介导与死亡 受体和线粒体途径不同的一条新的凋亡通路。当细胞遭到毒性药物、感染、缺氧 等刺激时，内质网腔未折叠蛋白增多和细胞内钙离子超载，引起caspase 12活 化，继而激活下游的caspase，导致细胞凋亡。早期的ERS是机体自身代偿的 过程，对细胞具有保护作用；如果这种失衡超过了机体自身调节的能力，最终的 结局将是细胞的死亡。ERS的确切机制目前尚不明确。深入研究ER及ERS,对于 完善细胞损伤和凋亡理博具有重要意义，有助于进一步认识疾病发生发展的机 制，为临床疾病预防和治疗提供新的理博依据。2.2.2 内质网应激的信号通路ER 内环境的稳态一旦被打破，将激活一系列的级联反应通路，

4、包括 PERK/eIF2a通路、IRE1/XBP1通路及ATF6介导的通路。内质网应激激活的信 号通路主要有40:未折叠蛋白反应(unfolded protein response， UPR)； 内质网超负荷反应(endoplasmicreticulum overload response, EOR)； 固 醇调节级联反应。其中UPR与EOR由蛋白质加工紊乱所致，固醇调节级联反应 由内质网表面合成的胆固醇损耗激发。(1) UPR：蛋白质在ER内的正确折叠需要许多分子伴侣的协助，当ER中未折 叠或错误折叠的蛋白增多时，应激信号通过内质网膜传递到细胞核，继而引起一 系列特定的靶基因转录和蛋白质翻译

5、水平下调，以使细胞继续存活，这种反应称 为未折叠蛋白反应(UPR)。UPR是一种细胞对抗内质网应激的自身保护机制，有 利于细胞内环境的稳定41。目前研究认为，UPR至少包括4种机制：I.减弱翻译能力，减少新蛋白合 成，防止未折叠蛋白进一步积聚；II.上调内质网分子伴侣等保护性基因的表达, 包括内质网伴侣蛋白GRP78和GRP94,谷胱甘肽等基因增强内质网蛋白折叠能力。 III.使核转录因子NFKB活化，提高内质网免疫调节和抗凋亡的能力。IV.诱导 细胞凋亡42, 43，当ER功能严重受累，机体以凋亡方式清除受损细胞以保护 器官的功能。UPR 是一种机体对抗 ERS 的保护机制，通过引发 ER

6、内未折叠或错误折叠蛋白 的正确折叠，以及调节细胞内钙浓度，来促使细胞功能恢复。但如果 ERS 过强 或时间过长，则将诱导细胞凋亡。IRE1、PERK、ATF6是内质网膜的三种起信号 转导作用的跨膜蛋白，它们均对腔内未折叠蛋白的聚集起作用44O IRE1和 PERK 是内质网膜上的跨膜蛋白激酶，在没有应激情况下，和 Grp78/Bip 形成稳 定的复合物，而当蛋白错误折叠或未折叠蛋白增多时促使 Grp78/Bip 与其解离， 然后IRE1和PERK的寡聚化及其自身磷酸化，刺激下游信号的激活。ATF6是 含有bZip转录因子结构域的II型跨膜蛋白。当未折叠蛋白在内质网聚集增多 时，ATF6向高尔基

7、体转位，被S1P (si te 1 pro tease )和S2P酶切成p50 bZip 转录因子到细胞核，并激活 XBPI 转录增加，导致 UPR 的活化。(2) EOREOR 是指正确折叠蛋白在内质网上过度积聚时引起的内质网超负荷，从而 导致一系列信号物质的激活，EOR也使机体自我保护性反应之一。EOR效应是激 活核转录因子NF kB。有研究显示，EOR能被抗氧化剂和钙拮抗剂所抑制；也 能被促使钙离子释放的药物所激活，因此推博 EOR 与钙储存释放以及活性氧产生有关45。（3）固醇调节级联反应内质网膜上含有固醇调节元件结合蛋白（SREBP）,其无活性的前体大分子与内 质网膜和核膜相连，在内

8、质网应激时内质网膜上的固醇耗竭，导致SREBP与内 质网膜和核膜结合的裂解，从而激活引导固醇生物合成的起动子，即固醇调节因 子，引起脂肪酸和胆固醇的合成增加46。内质网腔内未折叠蛋白增多或钙失衡， 引起内质网应激反应信号，经其膜上的三种跨膜蛋白激酶（IRE, PERK，ATF6） 传导到核内，使编码Bip等伴蛋白的基因表达增加，恢复蛋白质正确构像；eIF2 a磷酸化可抑制蛋白质翻译，减少蛋白质在内质网腔内的堆积，从而对细胞起 保护作用，但内质网应激反应时间过长或强烈可活化继而引起级联反应，导致细 胞凋亡。这是与死亡受体和线粒体介导细胞凋亡不同的一条途径。2.2.3 Caspase-12 的激活

9、与 ERS半胱天冬氨酸蛋白酶（ Cyst em e aspartat e sp e c i f i c prot e i nas e ， caspas e ） 是基因家族的表达产物，已发现这一家族至少有 14 个成员。这个家族包括一个 含有半胱氨酸的五肽结构，能在底物的 N 末端天冬氨酸残基处裂解底物，从而 通过蛋白水解激活或灭活底物蛋白对细胞凋亡起调节作用。caspase是执行细胞 凋亡的主要酶类，绝大部分细胞凋亡依赖于 caspase 的存在47。caspase 12 是 caspase 家族中较新的成员，也是这个家族中唯一定位于 ER 的成员，它的氨基端与 Caspase1 和 Casp

10、ase11 分别有 39%和 38%同源性。 caspase 12 高水平表达在肌肉、肾、肝组织中，在脑组织中有适当表达。Toshiyuki 等48将细胞破碎超速离心分为核、线粒体、微粒体（内质网膜）、 溶解碎片，经免疫组织化学和 western 印迹证实 caspase 家族中仅 caspase 12存在于内质网膜上。正常生理情况下，caspase 12以无活性的酶原形式存在。 内质网损伤可以特异地激活 caspase12 酶原，使 caspase12 发生重组，并与 其它内质网应激分子协同作用切割并激活 caspase9 酶原，继之裂解 caspase3 酶原等效应caspase，效应ca

11、spase切割多ADP聚合酶和其它细胞底物，最终 导致细胞凋亡的实现49。国外学者的研究发现，caspase 12在死亡受体或线粒体介导的凋亡途径中 不被活化。caspase 12 缺陷鼠能抵抗 ERS 引起的凋亡而其他死亡刺激仍可发生凋亡。这表 明 caspase 12 与 ERS 介导的凋亡密切相关，与不涉及 ER 的凋亡信号通路无 关38。因此Caspase 12被誉为是介导ERS致凋亡通路的关键分子。ERS 介导的细胞凋亡是不同于死亡受体及线粒体途径的一种新的细胞凋亡 途径，caspase 12作为凋亡起始因子发挥了关键的作用。有研究认为ERS时， 胞质中的caspase 7自身活化，

12、迁移到内质网膜上切割caspase 12前体，产生 活性 caspase 1250。活化的caspase 12易位至胞浆中，活化下游的caspase，导致细胞凋亡， 这个过程可被 caspase 12 的抗体阻断。caspase 12的激活主要通过以下几种方式51:钙蛋白酶（calpain） 的活化：calpain是胞质中另一类半胱氨酸蛋白酶家族成员，其活化依赖于钙离 子的存在，在ERS时，ER钙平衡打乱，细胞内钙离子水平升高引起calpain活 化，剪切定位于ER膜上的caspase 12前体，使之活化并释放入细胞质。TRAF2 依赖性机制：在非应激细胞中，TRAF2与caspase 12前

13、体形成稳定的复合物， 而发生ERS时，caspase 12前体与TRAF2分离，引起caspase 12活化。caspase 7的转位：ERS时使caspase 7移位至内质网表面，与caspase 12形成复合物， 并在Asp94和Asp341处切割caspase 12前体，破坏了膜与caspase 12的联系， 导致caspase 12活化并释放于细胞质。活化的caspase 12进而直接激活caspase 9,而caspase 9可通过裂解caspase 3酶原等效应caspase，切割多ADP聚合 酶和多种其它细胞内的底物，最终导致细胞凋亡。GRP78, caspase 7, casp

14、ase 12。复合物途径：最近研究表明52，ERS诱导伴侣蛋白GRP78表达并重新分布 于ER膜，与caspase 7和caspase 12形成复合物，阻止。aspase 12从ER释 放，ATP的加入可解离这种复合物并促使caspase 12向细胞质转位，进入细胞 质的活化的caspase 12启动ERS反应性凋亡级联反应，从而诱导细胞凋亡。在 此过程中，caspase 12起了关键作用。鉴于Caspase 12在内质网应激细胞凋亡 信号转导中的特殊位置，Caspase 12被认为是内质网应激引起细胞凋亡的一个 代表性分子53。2.2.4 ER的钙稳态ER是细胞内的钙储存库。钙离子是真核细胞

15、内重要的信号转录因子，广泛 存在于身体各种组织中，并参与体内众多重要的生命活动，钙稳态在细胞的正常 生理活动中起着举足轻重的作用。在哺乳动物细胞中，ER钙离子浓度高达5.0 mmol/L，胞浆中则为O.lummol/L。ER通过内质网膜上的IP3通道释放钙离子到 胞质中，通过钙泵将胞质中的钙摄入到内质网中，从而维持胞内钙的平衡55。 钙在内质网内以钙离子或钙结合蛋白的形式存在。而钙结合蛋白与蛋白质折叠及 修饰有关56, ER的分子伴侣和折叠酶大多数是强力钙离子结合蛋白。钙离子 作为信号转录因子，发挥两种作用：一是由内质网腔释放入胞质作为第二信使； 二是在内质网腔内调节钙依赖蛋白酶的活性。所以内

16、质网腔内钙离子的稳态对维 持细胞的功能至关重要。当内质网钙库受到严重干扰时，必然会影响这些蛋白质 的折叠和活性。研究表明，内质网钙稳态失衡是ERS的重要诱因。有研究显示内质网钙失衡诱导ERS发生时，激活calpain。活化的calpain 切割内质网膜上的caspase 12，产生活性caspase 12片断；calpain还可切 割bcl XL，使其失活。研究证明，将caspase 12前体与钙蛋白激酶一起在体 外孵育，能够产生caspase 12活性片断，从而导致细胞发生凋亡57Nobu hiro 等58将去除线粒体的小鼠成纤维细胞经Thapsi gargin处理诱导ERS，实验 结果表明

17、，caspase 12活化启动caspase级联反应；caspase 12的底物是 caspase 9前体，并且caspase 9的活化不需线粒体释放细胞色素C；凋亡信 号从 caspase 12 传到 caspase 9 再到 caspase 3，caspase 3 是效应分子。 Jimbo 等59 研究显示，用 Thapgargin 阻滞内质网膜上的钙泵，干扰胞内钙的平衡，从而影 响线粒体的能量代谢，导致细胞色素 C 释放，与 Apaf 1 形成复合物，亦能活 化 caspase 9 继而引起细胞凋亡，因此钙信号可能是线粒体途径与内质网应激 反应两条通路的交点。 Nakamura 等60也

18、发现内质网腔内的钙结合伴侣蛋白 calreticulin可增加线粒体释放细胞色素C，从而增加Hela细胞对经 Thapgargin诱导内质网应激反应致细胞凋亡的敏感性。组织细胞在病毒感染、缺血、缺氧等因素作用下，都可能引起内质网腔钙稳 态的改变，出现钙剥夺或钙超载，从而引起ER的功能紊乱。进一步诱导未折叠 或错误折叠蛋白在内质网上的蓄积，引起 ERS 进而促使 ER 保护性应激反应信 号转导的产生。钙激活中性蛋白酶（calpain）是一族钙离子依赖性的、水解半胱氨酸的蛋 白酶。此家族由不同的半胱氨酸蛋白酶组成，并以多种异构体形式在组织中广泛 表达，同时参与多种由钙调节的细胞生理过程，如信号转导

19、、细胞增殖与分化、 细胞凋亡。病理状态下，细胞内钙离子浓度的异常增高可使钙蛋白酶活性增强， 降解细胞骨架，膜蛋白以及各种激酶以及转录因子，最终诱导细胞死亡。calpain 在细胞骨架重建、细胞循环调节、信号传导、细胞分化、细胞凋亡与坏死和胚胎 发育等过程中有重要作用。在生理条件下，细胞内的钙蛋白酶以无活性酶原的形 式存在。当细胞内钙离子浓度异常增高时，calpain被激活，自身水解活化，从 而诱导一系列的病理生理过程： 选择性降解细胞骨架蛋白，调节细胞移行； 裂解膜蛋白、磷酸酶和蛋白激酶等参与信号传导； 降解细胞内转录因子如 p53，c jun等，对基因表达起调节作用；通过裂解caspase

20、3，6，7， 12产 生活性片段；裂解Bax等凋亡相关蛋白，介导凋亡。在许多疾病中都发现了 calpain 活性的异常。如神经损害性疾病，缺血与 外伤性脑损伤、癌症、肌营养不良、白内障、中风及糖尿病。还与脑、心脏及肾 的缺血性损伤的细胞凋亡机制有关。实验证实calpain 3与肢带型肌营养不良、 calpain 9 与肿瘤发生、 calpain 10 与 II 型糖尿病的密切相关。在缺血和创 伤性脑损伤时，细胞内钙离子浓度升高，直接激活calpain裂解细胞骨架成员， 介导神经细胞死亡61。有关钙蛋白酶诱导细胞死亡的途径可能有： 线粒体途径：细胞内Ca2+ 浓度增加导致钙蛋白酶激活，活化的钙蛋

21、白酶作用位于细胞质中的凋亡相关蛋白 Bid，直接降解Bid使其成为截断的活化Bid，Bid与位于线粒体的跨膜蛋白 Bak 结合，促成 Bak 构像改变，形成孔隙，使线粒体外膜的渗透性增加，线粒 体内的细胞色素C释放，导致细胞死亡。 蛋白水解途径：钙蛋白酶过度活动 可导致细胞骨架、膜蛋白、各种激酶以及转录因子崩溃，如它可降解细胞骨架蛋 白、血影蛋白、钙调蛋白激酶和 ADP 核糖转移酶等，最终细胞导致死亡。与 caspases系统不同，钙蛋白酶参与细胞坏死和凋亡两种形式，并且在细胞死亡 的后期与 caspase 有共同遵循的死亡途径，而 caspases 仅能诱导细 胞凋亡。钙蛋白酶抑制剂可分为两

22、大类，即内源性抑制剂和外源性抑制剂。内源性抑 制因子 calpastatin 可以特异性地抑制 钙蛋白酶和 m 钙蛋白酶的活性，具有 热稳定性，能抵抗许多变性剂的作用。目前 calpastatin 的基因序列已经被克 隆，蛋白质构象分析证实，该蛋白保守区 B 约含 30 个氨基酸，与钙蛋白酶区 域II结合，可能是起抑制作用的关键部位。calpastatin和钙蛋白酶的结合需 要钙离子，并且这种结合是可逆的。钙蛋白酶 calpastatin 系统的动态平衡是 维持细胞正常生长和组织重建所必需的。外源性钙蛋白酶抑制剂一般是体外合成 的具有抑制钙蛋白酶活性的肽复合物。其中 Leupeptin 是较为

23、早期应用的钙蛋 白酶抑制剂，它的特异性较低，而且对细胞膜的通透性不高。钙蛋白酶抑制剂 I 和II是新合成的钙蛋白酶抑制剂，特异性高于Leupeptin,而且在膜通透性面 有很大改善。Chen 等62采用出生 3 天的耳蜗培养模型观察钙蛋白酶抑制剂对组织缺 氧、神经营养因子缺乏和药物产生的耳蜗神经毒性的影响，结果显示钙蛋白酶抑 制剂I、II和Leupeptin均能保护耳蜗神经元细胞，抵抗缺氧和神经营养因子 缺乏导致的神经元死亡。 D i ng 等63的研究发现 Leupetin 能够减低噪声和氨 基糖苷类抗生素导致的耳蜗和前庭内外毛细胞丢失，并且这种保护作用具有剂量 依赖效应。Wang等64研究

24、发现，噪声暴露的耳蜗毛细胞有钙蛋白酶的活动， Leupeptin 能够使噪声导致的毛细胞丢失率降低 60%。王苹等的研究发现， leupeptin 对离体培养的庆大霉素耳蜗损伤具有明显保护作用，能够阻断 65% 螺旋神经节细胞死亡，从而推测在 SGNs 退行性死亡的过程中可能有钙蛋白酶 的活动。Squier65在胸腺细胞的凋亡模型中证实有 calpain的激活，且 calpain 抑制剂可以抑制胸腺细胞的凋亡。 Kawamura 等的实验观察到 calpain 抑制剂 MDL 28170 能够抑制细胞坏死和凋亡而对未成熟大鼠缺氧缺血性脑损伤 具有神经保护作用。还有学者发现， calpain 抑

25、制剂 1 可以明显抑制大鼠缺血 再灌注诱导的心肌细胞凋亡66，Squier 等67在糖皮质激素和辐射诱导的胸腺不成熟 T 细胞凋亡的实验中发 现 calpain 参与了细胞凋亡，应用 calpain 抑制剂阻止了胸腺细胞的凋亡。 calpain抑制剂可以降低癌症的病变程度，改善和提高正常组织的功能，calpain 抑制剂还能预防心脏、脑、肝及肾细胞的缺血性细胞凋亡。但迄今为止，对于 calpain 及抑制剂在药物性耳聋方面的研究极少。ER钙稳态失衡是ERS的一个早期事件，若能及早稳定内质网钙水平，就可 能抑制和消除UPR。calpain可能是这些疾病的一个理想的治疗靶点，因此，对 于calpa

26、in及其抑制剂的深入研究对疾病的治疗具有重要意义。2.2.5 ERS 与细胞凋亡（1）细胞凋亡的途径 细胞凋亡是机体正常组织细胞在受到生理和病理性刺激后出现的、按一定程 序发生的自发性死亡，细胞凋亡对组织分化、器官发育、维持机体稳态具有非常 重要的意义。细胞凋亡是一个信号依赖的过程，可由多种因素诱导，如药物、缺 氧、病毒感染等。细胞凋亡可以被多种生理性、病理性刺激诱发，其过程在形态 学上表现为胞质浓缩、核染色质凝缩、DNA大规模断片化、细胞膜内陷并发泡形 成凋亡小体。目前研究认为，线粒体和内质网在细胞凋亡中起着重要的调节作用。细胞凋亡的信号途径有： 线粒体相关的内源性凋亡途径：线粒体主要由基质

27、、内膜、外膜和膜间 隙组成。内膜含有ATP合酶、电子传递链、腺苷酸转位子，生理条件下，这些分 子维持电化学梯度；外膜含有电压依赖的阴离子通道；膜间隙含有细胞色素 C（Cytochrome C，Cytc），Caspases 酶原、腺苷酸激酶和凋亡诱导因子68。 线粒体的膜通道是细胞凋亡线粒体途径的结构基础。细胞在各种凋亡信号的刺激 下，钙离子引起线粒体损伤，细胞色素 C 从线粒体内释放到细胞浆中，这是内 源性途径最关键的一步；释放到细胞浆中的细胞色素 C 在 dATP 存在的条件下 能与凋亡相关因子 1（Apaf 1）结合，从而激活 Caspase 级联反应69，70。 Bcl 2 家族参与这一

28、通路引起细胞凋亡的调控。 死亡受体介导的外源性凋亡途径：死亡受体（DR）是属于肿瘤坏死因子（TNF） 家族成员之一。该家族共有八个成员，其中Fas、DR3、TNFR等最为典型。DR家 族有其共同的结构特点，其胞内结构含有与死亡信号有关的死亡结构域；当配体 与死亡受体结合后，将吸引接头蛋白（TRADD，FADD）并募集Caspase 8，10的 前体形成凋亡诱导信号复合物，启动 Caspase 的级联反应，诱导细胞凋亡71，72。 ERS 相关的细胞凋亡途径：最近的报道显示73，内质网是一个新 的细胞凋亡始动靶点，能通过 caspase 12、PERK/CHOP 和 JNK 途径介导细胞调 亡。

29、在某些理化因素的作用下，可导致内质网应激，引起细胞凋亡。传统观点都 把单独的线粒体途径凋亡作为内源性细胞凋亡的主要原因。但目前的研究发现内 质网和线粒体在细胞凋亡之间存在着重要的关联，而钙离子可能是两条途径间 的相互联系的信号分子74。Tian等75通过实验证明，某种凋亡刺激因素使 Ca2+从内质网中释放，然后引起线粒体通透孔的形成和线粒体内Ca2+超负荷， 线粒体膨胀，其结果是线粒体外膜破裂，膜间隙中的促凋亡蛋白流入细胞质中， 因而线粒体的凋亡途径与内质网及Ca2+是密切相关的。同时也有报道76，在 ERS反应性凋亡过程中发现有细胞色素C从线粒体释放，表明在特定的细胞类型 中ERS反应性凋亡

30、途径与线粒体凋亡途径可能存在联系。细胞凋亡毕竟是一个有 许多分子参与的复杂而有序的过程。(2)ERS 致细胞凋亡的机制ERS致细胞凋亡的分子转导机制目前还不明确。根据近年来的研究进展，可 能通过如下机制引起细胞凋亡：Icaspase 12 活化启动细胞凋亡caspase 12 在 ERS 细胞凋亡途径中作为起始因子发挥了关键作用。caspase 12 位于内质网的胞浆面，以前体形式存在，仅特异地被内质网信号通 路水解活化。将活化的Caspase 12导入细胞，该细胞很快发生凋亡；而caspase 12 敲除实验证实细胞能抵抗内质网应激诱导的凋亡。 caspase 12 的激活机制 有： 内质网

31、钙异常： ER 钙平衡的紊乱能够直接激活 caspase 12，激活的 caspase 12 进一步激活 caspase 9，caspase 9 激活下游的 caspase 3 进 入细胞凋亡的最终通路。但 caspase 12 对 caspase 9 的激活不依赖线粒体凋 亡途径成分 Apaf 1 和细胞色素。有研究显示内质网钙失衡时，激活钙蛋白酶 (calpain)。活化的钙蛋白酶切割内质网膜上的caspase 12,产生活性caspase12 片段，最终启动 caspase 级联反应。内质网应激也可引起细胞质内 caspase 7 移位到内质网表面，在 caspase7 存在的条件下，位

32、于内质网上的 caspase12 可被内质网应激所激活而引发细胞凋亡。但 Xie 等研究发现 caspase 12 的活化与 caspase 7 及 caspase 3 的进程一 致，认为 caspase 12 活化的主要机制不是 caspase 7 的活化，而是与细胞钙 离子平衡失调有关。IRE1 TRAF2复合物：在UPR过程，IRE1 a招募TRAF2，其复合物促使 caspase 12 酶原聚集和活化。II. 促凋亡编码基因CHOP的激活CHOP 广泛表达于哺乳动物细胞，与各种细胞活动(如能量代谢、增殖、分 化、凋亡)相关。正常情况下，CHOP表达十分低，在内质网应激反应时，其表 达显

33、著增加，从而诱导细胞凋亡。 Ji 等80 通过对 CHOP 野生型小鼠和 CHOP 缺陷型小鼠灌喂酒精的实验发现，CHOP野生型小鼠的肝细胞发生了凋亡，一些 与凋亡相关基因也出现了变化，如 Gadd45 与组织蛋白酶 B 的上调和 JunD 与 Bclxl 的下调，而这些在 CHOP 缺陷型小鼠中并未观察到，进一步说明了 CHOP 基因在内质网应激诱导细胞凋亡中的重要作用，但其分子机制并不清楚。 Ohoka81 等研究发现，CHOF TRB3途径可能在内质网应激诱导细胞凋亡中起作 用。TRB3是CHOP的作用靶点之一，作为CHOP的调节子，通过负反馈机制调 节CHOP信号通路，如内质网应激比较

34、短暂或轻微，TRB3能通过与CHOP/ATF4 的结合而使其失去功能，但持续的内质网应激将导致 TRB3 过表达而诱导细胞凋 亡。III. IRE1 JNK 信号途径尽管 JNK 对内质网应激导致细胞凋亡的作用还不清楚，但 Gu 等研究认为 细胞经敲除蛋白酪氨酸磷酸酶1B后，不能激活IRE1 JNK途径而抵抗细胞的凋亡。 ERS激活IREls后，招募肿瘤坏死因子受体相关因子2(TNF receptor associated factor 2，TRAF2)，TRAF2 激活凋亡信号调节激酶 1(apoptosis signal regulation kinase 1， ASK1)，最终引起MKK

35、 /NK途径信号转导，诱导细胞凋 亡。最新研究证明，缺乏 calpain 的小鼠胚胎成纤维细胞能抵抗毒胡萝卜素和 衣霉素诱导的凋亡。而这种抵抗作用又与 caspase 12、 9、 3 级联活化和 ASK1/ MKK4 / JNK/C Jun 级联活化的缺陷有关，因此 calpain 对 JNK 的激活具有重 要作用。.2.6 结语综上所述，根据近年来的研究资料，各种原因导致内质网应激引起未折叠蛋 白的蓄积或Ca2+稳态的失衡，均可导致内质网应激反应的发生，并通过激活其 膜上的三个跨膜蛋白激酶而转导应激反应信号至细胞核。引起具有高度保守的自 我保护信号通路的激活，以促进内质网腔的蛋白折叠和减少

36、蛋白的合成，进而促 使细胞的功能恢复。但程度过强或时间过长的内质网应激将诱导凋亡启动因子 Caspase 12的表达，导致细胞凋亡的发生。ERS与很多因素所致疾病的发生、 发展密切相关，常见有神经系统变性疾病、化学药物毒物中毒、糖尿病、肿瘤和 病毒感染性疾病的发生、发展及细胞凋亡都密切相关。内质网应激反应介导的细 胞凋亡是不同于死亡受体及线粒体途径的一种新的细胞凋亡途径，因此对 ERS 作用机制的深入研究，可使我们进一步加深对疾病细胞生物学自我调控的了解。 根据引发 ERS 的机制及其自我调控机制，探寻疾病治疗的新靶点。以期对疾病 采取一些有效的预防和治疗措施。随着研究的逐步深入，相信在国内外学者的共 同努力下，会取得突破性的进展。