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内质网应激-综述

内质网应激-综述
内质网应激-综述

浅谈内质网生理和病理

潘巍①,胡刚①

(①南京医科大学,神经药理学系江苏南京210029)

摘要:内质网是蛋白质合成和加工的场所,是细胞“最大的工厂”。作为细胞内最主要的Ca++库,内质网还参与了各种细胞信号的处理。由此可见内质网是细胞内最重要的细胞器之一,内质网功能的紊乱对于细胞来说致死性的,特别是蛋白质合成旺盛的细胞类型,如腺细胞和神经元。内质网的正常的生理功能与细胞内[Ca++]以及氧化还原状态密切相关,而细胞内[Ca++]和局部的氧化还原状态亦是交互影响的,任何一个条件的改变均能导致内质网结构或功能的异常,即内质网病理,主要的特征是内质网应激反应(ER Stress Response)的启动。内质网应激是细胞重要的防御机制,原核生物和真核生物均存在而且相似,进化上非常保守。氧化应激也是细胞信号转导系统和重要的防御机制,与内质网应激有着千丝万缕的联系,两者均对整个细胞的生理及病理有重要的“贡献”。

关键词:内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress, ER Stress);粗面内质网(rough ER)滑面内质网(smooth ER);钙库操纵型通道(Store Operated Channel, SOC) ;ryanodine 受体(RYR);InsP3受体(InsP3R);Ca++引起的Ca++释放(CICR);伴侣蛋白(chaperone);钙网织蛋白(calreticulin);钙联接蛋白(calnexin);GRP78/BiP;肌浆(内质)网Ca++-ATP酶(SERCA);NADPH氧化酶(NADPH oxidase);未折叠蛋白反应(unfolded-protein response, UPR);内质网相关性降解(ER associated degradation, ERAD);内质网过载反应(ER overload response, EOR);PERK(PKR-like ER kinase;);Ire(inositol regulating);ATF(activating transcription factor);CHOP(C/EBP

homologous protein);Nrf-2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2);bZIP(basic-leucine zipper);ARE(antioxidant response element);ERSE (ER stress response element);UPRE(unfolded protein response element)

内质网是细胞内最大的膜网络结构,其两个主要功能是:1.合成、加工蛋白参与代谢;

2.细胞信号处理。内质网按照膜结构上是否有颗粒状核糖体分为粗面(rER)和滑面内质网(sER)。

滑面内质网仅在肝细胞,分泌固醇类激素的细胞以及肌细胞(肌浆网)等少数细胞大量存在。滑面内质网内的酶主要参与合成脂肪酸和磷脂;在肝细胞这些酶还参与生物转化,将药物、化合物、致癌物等转化为水溶性化合物;而肌细胞的肌浆网主要功能是Ca++浓集。

所有真核细胞内都有或多或少的粗面内质网,膜的胞浆面黏附了大量的核糖体。粗面内质网协调膜表面和腔内的蛋白合成,最终将这些蛋白运输到细胞内和细胞外的功能部位。浆细胞的功能是产生抗体,粗面内质网功能发达,整个细胞都充满了粗面内质网。由于具有蛋白质合成和运输的功能,粗面内质网被称为分泌途径的第一个“车间”,对此途径的精确控制的关键就在于前期内质网对蛋白的加工。控制分泌途径的酶可以修饰新生蛋白的特殊氨基酸残基,是其定向运输的必要条件。这些加工步骤包括新生肽链的折叠以及翻译后修饰,比如糖基化或二硫键形成。内质网不仅仅是蛋白质合成的场所,还精确控制蛋白运输过程,因为只有正确折叠和装配好的蛋白亚基才能从内质网转运到高尔基体。错误折叠的蛋白会滞留在内质网内引发特殊的信号通路增强内质网蛋白处理能力或引起细胞凋亡。

一.氧化还原状态影响内质网的功能

正常情况下内质网的氧化还原电位要高于胞浆,也就是说相对于胞浆,内质网内环境较为氧化。因为内质网内的氧化物为新生肽链的半胱氨酸残基向分子内二硫键转变提供氧化动力。内质网内很多酶比如ERO1的基因产物可以提供氧化动力[1]。所以内质网内蛋白质的氧化与ROS的生成有关。氧化还原状态的改变以及ROS的存在也影响了内质网上的通道功能和伴侣蛋白的缓冲而影响到Ca2+平衡。而且氧化应激和内质网应激都可以激活下游信号使得蛋白质折叠功能恢复或细胞死亡。所以氧化还原稳态是内质网正常功能所必需的。

二.内质网是细胞最主要的Ca++库

正常情况下内内质网[Ca++]比胞浆[Ca++]高数千倍,内质网[Ca++]依细胞类型不同约在100μM-800μM之间[2,3,4],Ca++在两者之间不停的交换,而内质网又有很强的Ca++缓冲能力,是名副其实的“钙库”。内质网腔[Ca++]的改变可以影响蛋白的合成,而未折叠蛋白的聚集又会破坏内质网的Ca2+平衡,这两者中任何一者的改变又影响了氧化还原状态。

Ca++是细胞内最重要的离子形态信号分子,作为“钙库”内质网参与了细胞信号的处理。在细胞信号转导过程中,内质网可以接收并传递信号。输入信号有:Ca2+,IP3,S-1-P(鞘氨醇-1-磷酸),ROS和固醇;内质网产生的输出信号有:Ca2+,钙库操纵型通道(SOC)的激活,应激信号,花生四烯酸以及多种转录因子(NF-kappaB,CHOP,ATF6,SREBPs)[5]。

正因为Ca++平衡是维持细胞正常功能的基础,内质网[Ca++]受到精确的控制。

A.钙释放通道调节内质网[Ca++]

存在两种钙释放通道,ryanodine受体(RYRs)和InsP3受体(InsP3Rs),它们对胞内各种

信号输入敏感。最重要的调节信号就是Ca++本身,Ca++可以通过激活RYRs和InsP3Rs引起Ca++的释放(CICR) [5]。CICR将电压依赖(VOCs)和受体依赖(ROCs)的细胞膜钙通道与内质网的内钙释放联系起来,在心肌和神经元上这种联系尤为重要。CICR还能将内钙释放引起的钙波变化在细胞间传递[6]。可兴奋性细胞的兴奋性依赖于钙动员的第二信使,如三磷酸肌醇(InsP3)和环ADP核糖(cADPR)。另一个决定细胞兴奋的因素是内质网腔[Ca++][7]。当内质网Ca++内流增加到一定水平,超过了缓冲系统的能力,腔内的[Ca++]就会升高。有很多证据表明内质网[Ca++]直接影响到RYRs的开放效率。内质网[Ca++]对RyRs有门控作用是因为RyRs的腔内侧有很多钙感受器-三种蛋白复合物triadin-1, junctin, 和calsequestrin[8,9]。非兴奋细胞中InsP3Rs参与钙振荡的产生[10]。内质网[Ca++]可以影响InsP3Rs引发的内钙释放已经有很多报导,但内质网[Ca++]是否可以直接调节InsP3Rs还有很多异议。但是可以明确的是内质网[Ca++]与InsP3引发的内Ca++释放之间存在联系,提示钙库的填充状态可以调节InsP3Rs介导的内Ca++释放[7.11]。

B.钙结合蛋白调节内质网[Ca++]

内质网内的钙结合蛋白可以分为伴侣蛋白和缓冲分子,两者的定义没有明确的分界。缓冲分子如集钙蛋白(calsequestrin)、钙网织蛋白(calreticulin)具有极强的钙结合能力,对于维持内质网生理[Ca++]至关重要。钙敏感性伴侣蛋白,如GRP78 (BiP), GRP94 (endoplasmin), calnexin(钙联接蛋白), GRP170/ORP150以及ERp57,含有多重Ca++结合位点,与Ca++的结合可以调节它们的活性。这些伴侣蛋白在蛋白质合成的量控制中发挥了重要的作用,可以作为蛋白质合成稳态破坏时的防卫系统[7]。内质网内非折叠蛋白的聚集造成了内质网应激,引发了非折叠蛋白反应(UPR)或内质网超载反应上调伴侣蛋白[13,14,15,16]。

凝集素(lectin)样伴侣蛋白钙网织蛋白(calreticulin)和钙联接蛋白(calnexin)(形成了calnexin/calreticulin循环)可以辅助折叠很多糖基化的分泌性和膜结构蛋白[17,18]。这些伴侣蛋白的功能是钙依赖性的,它们与糖蛋白的结合能力受内质网[Ca++]的影响。Calreticulin与其他两种伴侣蛋白PDI(蛋白质二硫键异构酶)和ERp57的相互作用也是受内质网[Ca++]调节的[17]。事实上,内质网[Ca++]低于50μM时伴侣蛋白的功能就被完全抑制,而内质网Ca++平衡紊乱本身就可引起内质网应激,影响到细胞的存活[19。

C.SERCA调节内质网[Ca++]

虽然Ca++信号是由Ca++释放引起的,而Ca++的再摄取,维持钙库的稳定[Ca++]也是钙信号的重要组成部分。Ca++内集主要由内质网膜上的钙泵-(SERCA)介导[20,21]。SERCA有三种亚型(1-3)。有足够的证据支持内质网[Ca++]可以控制SERCA的钙内集作用。研究表明,内质网内高浓度的Ca++可以抑制Ca++的重摄取[22]。后续的研究还表明SERCA 介导的Ca++内集仅受腔内面因素调节[23,24]。但SERCA是一个Ca++-ATP酶,胞浆内[Ca++]对SERCA介导的钙内集也有动态调控作用,可能的解释是刺激引起的胞浆内的Ca++超载亦升高了内质网[Ca++]。

还有研究表明SERCA还受内质网伴侣蛋白calnexin,calreticulin和ERp57的调节,这些伴侣蛋白均可以抑制钙的重摄取。ERp57促SERCA 2b亚基L4段形成二硫键而灭活了钙泵,保证了内质网高[Ca++]时有效地抑制钙泵。相反,内质网内[Ca++]下降时calreticulin 和ERp57的复合体从SERCA 2b亚基上解离下来,钙泵又恢复了活力[7.25.26]。

内质网[Ca++]下降可能会引起内质网应激信号通路异常,因此细胞还存在感受库存Ca++充填状态的细胞膜Ca++内流系统来维持内质网恒定的[Ca++] [27]。这种钙内流机制也称为容量性钙内流(CCE)。当钙库已满,从钙库操纵型通道(SOCs)内流的Ca++减少,

而当钙库的[Ca++]刚开始下降时此通道即开放,介导Ca++内流,始终维持钙库的稳定Ca++浓度。这种Ca++内流机制介导了长期刺激致增殖时的长期Ca++信号。

有证据表明内质网上有一小片特殊区域可调节胞膜上的Ca++内流。胞膜上受体的激活使PLC膜定位,产生InsP3,促内质网腔Ca++释放。内质网[Ca++]下降后能产生信号到胞膜的SOCs介导Ca++内流[28],但是仍不清楚这种信号到底是什么,现在有几种假说:Ca++内流因子的生成,包含SOCs的小泡的胞吐作用,内质网的Ca++释放通道与SOCs有构相联系[28]。

三.Ca++与蛋白质合成

Ca++平衡对于蛋白质的合成也是至关重要的。除网织红细胞,哺乳动物体内所有细胞的蛋白质合成的维持需要[Ca++]的平衡。内质网Ca++支持蛋白质的早期加工,磷酸化翻译起始因子2(eIF2)调节蛋白合成速率[29]。内质网Ca++耗竭时糖蛋白高度甘露糖化。在UDP-葡萄糖葡萄糖基转移酶(UGGT)的作用下形成“糖标识”[30]。随后糖蛋白与calnexin, calreticulin和PDI样酶形成复合物,使得糖蛋白滞留于内质网内[31]。当Ca++重充填内质网时“糖标识”被移除,复合体解离,糖蛋白才能被正确折叠并被转运出内质网。

而Ca++是如何参与非糖基化蛋白的折叠、亚基组装或翻译、转运却鲜为人知。推测Ca++可能通过中和或暂时交联富含谷氨酸或天冬氨酸区域的羧基来辅助新生肽链的折叠[29]。Ca++还可以促进亚基组装或特异的蛋白酶解加工。高Ca++水平是内质网蛋白折叠系统必须的。腔内高Ca++是蛋白翻译、转运、折叠时伴侣蛋白和肽链形成联系必须的[29]。

内质网Ca++也参与控制蛋白翻译速率。内质网Ca++的耗竭可以抑制氨基酸的掺入,单核糖体和核糖体亚基代替了多核糖体,胞内43S起始复合物减少,eIF2α磷酸化并且eIF2B 受抑制。耗竭内质网Ca++库的因素有InsP3,EGTA和其他鳌合剂,毒胡萝卜素(抑制了

SERCA)调节Ca++从内质网膜到细胞膜的因素如Ca++离子载体inomycin和A23187,不饱和脂肪酸如花生四烯酸[29]。除毒胡萝卜素是内质网Ca++聚集的不可逆抑制物,其他因子的作用可随着胞内Ca++水平的升高在几分钟内被逆转。

四.R OS和内质网Ca++

氧化还原信号通路的中心是特定蛋白氧化还原敏感位点的氧化还原变化。静息状态下,细胞内环境是高度还原态的,而局部氧化电位的升高是细胞重要功能的触发点[5]。

不管何种源性氧化应激引起的ROS水平的升高都会造成外Ca++内流和内Ca++释放。胞浆内[Ca++]升高使得向核和线粒体内流的Ca++增多。核内的Ca++水平可以调控基因的转录水平以及核酸酶的活性。而不管是在核内还是在胞浆,Ca++均能控制蛋白的磷酸化和去磷酸化,从而达到信号转导调节的目的。线粒体Ca++负荷则加速了线粒体的代谢,而线粒体代谢的增加又促进了ROS的生成。线粒体内ROS生成增多启动了一系列下游事件,包括促进了内质网的Ca++释放[32]。

ROS选择性氧化修饰内质网钙调节蛋白的特定位点是其影响内质网Ca++信号的重要机制。内质网内环境比胞浆氧化程度更高可能是某些位于内质网的蛋白的氧化所必需的[33]。SERCA巯基的氧化[24]及ATP结合位点酪氨酸的硝化[35]均可抑制其活性。而且羟自由基可以直接攻击其ATP结合位点[34],导致ATP依赖的钙内集作用减弱和ATP消耗下降。内质网内Ca++耗竭又会抑制蛋白的合成和加工,使得未折叠蛋白聚集。而未折叠蛋白的聚集又会引起内质网伴侣蛋白的基因如GRP78/BiP, GRP94和calreticulin的表达上调,增强钙库功能防止细胞钙毒性。这些现象表明氧化应激可以抑制SERCA功能而增加细胞内Ca++水平。而另一方面内质网ATP消耗减少使线粒体ATP生成减少,而线粒体代谢水平下降又会减少ROS的

生成。所以线粒体ATP合成减少提供的还原当量是重要的细胞抗氧化机制和细胞修复机制,以此降低氧化分子的聚集。最近的研究发现ROS可以稳定未折叠的SERCA 2a和calreticulin 形成的复合体,导致了SERCA长时性抑制和SERCA 2a亚基的降解[36]。

如前所述SERCA 2b的活性受内质网腔内的氧化还原酶ERp57调节,而这种调节作用是依赖于内质网内[Ca++]和氧化还原状态的。当内质网腔内转为还原态时,在ERp57的作用下SERCA 2b的巯基被还原显示了高活性,使得内质网内[Ca++]升高。

最近又有报道表明硫氧还蛋白家族成员ERp44可以特异性结合InsP3受体1的L3V区段的半胱氨酸残基,直接抑制了由InsP3受体介导的内Ca++释放[37]。所以在内质网腔内环境较为还原时,SERCA 2b和InsP3受体协同作用,升高内质网[Ca++]。腔内较为还原时不利于蛋白质的折叠,而许多伴侣蛋白和氧化还原酶需要较高的[Ca++]。已经证实ERp44与Ero1α之间形成的分子间二硫键是造成Ero1α腔内滞留的原因[38]。而Ero1家族蛋白在氧化态蛋白的折叠处理中起了关键性的作用,所以ERp44对蛋白折叠的作用可能是双重的:通过灭活InsP3受体1抑制内Ca++释放(增强了Ca++依赖的伴侣蛋白的作用)和通过与Ero1α形成二硫键增强了Ero1α/氧化还原酶系统。而非折叠蛋白反应可以诱导ERp44的表达上调正好可以说明这一点[37]。

也有证据支持ROS影响内质网的Ca++释放。内皮细胞上氧化态的谷胱甘肽和ROS源性的黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶可以促进InsP3受体介导的钙库的内Ca++释放。另外,在血管平滑肌,过氧化物也可以促InsP3受体介导的Ca++释放[39]。

肌浆网上的ryanodine敏感性Ca++通道也受ROS的调节[40],可能是几个关键性巯基可以被氧化修饰。而且已经找到证据支持RyR是局部氧化还原电位敏感的[41]。氧化还原反应在Ca++释放的动力学控制中起了关键性的作用。ROS可能是调节Ca++转运体活性的氧化还原信号分子[42]。温和的氧化应激使得细胞内氧化还原电位轻微升高可以显著增强RyR的

活性,敏化了Ca++释放机制。

还有研究表明ROS通过对cADPR的作用影响了心肌肌浆网的Ca++释放,参与了细胞的Ca++活动。ROS对Ca++的双向调节作用可能是浓度依赖性的。低浓度时(纳摩尔水平),ROS促进cADPR的合成,协同钙调蛋白一起开放了RyR。而高浓度时(毫摩尔水平),ROS 抑制了钙调蛋白活性,进而抑制了RyR [43]。

除线粒体外还细胞内有其他ROS的产源。在吞噬性细胞,NADPH氧化酶(含膜结合催化亚基和胞浆侧调节亚基)可以产生大量的过氧化物[44]。非吞噬性细胞也表达NADPH氧化酶的许多亚型,各亚型都含主要的催化亚基gp91phox(NOX2),其产生的ROS主要参与细胞信号转导[45,46]。粒细胞上NOX2表达于细胞膜,非吞噬细胞也表达NOX亚型[47]。还有研究表明内质网内中有NOX亚型,并且和calnexin及calreticulin共存[49]。虽然内质网NOX 表达的意义还未明确,但最近的研究提示NOX1和NOX4可以与PDI作用,即线粒体之外的ROS也可能调节内质网功能。内质网内NADPH氧化酶的激活可以使钙库对InsP3信号更加敏感[49],可能源于NADPH氧化酶的ROS敏化了InsP3受体进而影响了钙振荡。7-酮胆甾醇可以活化含NOX4亚基的NADPH氧化酶,使得ROS生成增多并影响到钙振荡。钙平衡的紊乱诱发内质网应激,IRE-1激活诱导促凋亡因子CHOP以及伴侣蛋白GRP78/BiP的表达,标志了未折叠蛋白反应(UPR)的激活[50]。还有研究认为肌浆网内NADPH氧化酶可以增强RyR 活性[51]。

五.内质网病理(内质网应激)

氧化还原状态的改变、Ca++平衡的紊乱均影响到内质网正常的生理功能,而内质网功能紊乱是细胞致死性的,因此细胞进化了强大的自我保护机制-内质网应激反应(ESR),

最大限度地对抗内外源性的应激。

内质网应激是由于未折叠或错误折叠的蛋白质累积或内环境的Ca++浓度的改变导致了内质网结构和功能的失衡引起的。此时内质网的反应以特定蛋白质的改变为特征:翻译速率的下调,内质网伴侣蛋白的表达上调,错误折叠蛋白质的降解。通常情况下,这一系列反应(ESR)能成功恢复内质网的内环境平衡。不过,在多细胞动物里,持久或者强烈内质网应激也会引发程序性细胞死亡或凋亡[52]。

引发内质网应激反应(ESR)的因素有:未折叠或错误折叠蛋白过度等蓄集;内质网类脂或醛酯类的失衡;或者内质网腔内的氧化还原或离子的环境方面的变化所形成的紊乱;糖剥夺也可引发ESR,是由于蛋白N-端糖基化受影响[53,54]。ESR既要增加内质网的折叠能力又要处理损伤的蛋白质,并且通过降低在内质网里面的蛋白质的数量来减轻细胞器的负担。这些效应主要通过三条通路来完成[52]:

(I) 一种高度保守的未折叠蛋白反应(UPR),它依靠上调内质网伴侣蛋白和其他分泌器官的成分来增强内质网的多肽折叠能力和加工能力;

(II) 蛋白酶体依赖的内质网相关性降解(ERAD)可以将过多的蛋白从内质网中移除;

(III) 调节蛋白翻译速率,减少进入内质网的蛋白总量。

这三条通路几乎是同时进行并交叉的,而没有时间上的承接。UPR的最初目的是适应环境的改变,恢复内质网正常功能。参与这种适应的机制包括:蛋白折叠相关基因的表达上调,促进错误折叠蛋白的内质网相关性降解(ERAD)。最初几个小时内mRNA的翻译受抑制,直到编码UPR相关蛋白的mRNA转录出来。若适应阶段未能恢复正常的内质网功能则以NF-κB的激活为标志的警戒信号启动。NF-κB的下游基因产物介导宿主的主动防御-此通路又称为内质网过载反应(EOR)。过强或长期的ESR诱导细胞“自杀”,一般是凋亡的形式[55]。

内质网应激的适应阶段:恢复内环境稳态

当内质网腔内未折叠形态的蛋白聚集时,固有的伴侣蛋白从内质网膜蛋白的腔面解离下来主动结合到未折叠蛋白。与伴侣蛋白的分离使得内质网膜蛋白激活,启动UPR。这些跨内质网膜的蛋白一般是N-端向腔内,C-端向胞浆。正常情况下这些蛋白的N-端结合了内质网伴侣蛋白Grp78(BiP),阻止了蛋白之间的聚集。当异常折叠蛋白堆积,Grp78解离下来,这些跨膜蛋白之间聚集活化,启动UPR。其中最重要的三种内质网跨膜蛋白是PERK,Ire1,ATF6 [56,57,58]。

A)PERK

PERK(PKR样内质网激酶)是丝/苏氨酸蛋白激酶,其催化区与真核起始因子2(eIF2α)家族具同源性。PERK属于eIF2α激酶家族,此家族成员还有GCN2,PKR,HRI。PERK 是UPR中控制蛋白翻译的中心。Grp78解离,PERK寡聚化并自我磷酸化,显示了激酶活性。PERK磷酸化抑制eIF2α,广泛下调了mRNA翻译速率,减轻了内质网的蛋白载量。但是有一些特殊的mRNA(5’-非翻译区含upstream ORF)却可以在此情况下优先翻译,典型的例子是ATF4。ATF4蛋白是bZIP转录因子家族成员,调节UPR相关基因表达。ATF4可以结合ATF/CRE元件(特征序列5’-TGACGTCA-3’)和AARE(核心序列5’-TGACGTCA-3’) [59]。

ATF4可诱导的重要蛋白之一是CHOP。CHOP是含169个氨基酸残基(啮齿类动物168)的蛋白质,是CAAT/增强子结合蛋白(C/EBPs)的成员,是C/EBPs的负性抑制物。CHOP 蛋白含两个功能区,N-端转录激活区和C-端DNA结合区含bZIP(亮氨酸拉链)序列。CHOP 还含两个相邻的丝氨酸残基(79和82),可以作为P38 MAPK家族的底物。CHOP可以形成同二聚体和异二聚体(与其他C/EBPs),但更倾向于形成异二聚体。CHOP异二聚体不能结

合C/EBP位点即5’-(A/G)TTGCG(C/T)AA(C/T)-3’但是可以另外的唯一结合位点-

5’-(A/G) (A/G)(A/G)TGCAAT(A/C)CCC-3’而调控目的基因的表达[59]。因此CHOP的功能是双重的,即C/EBPs的功能抑制物和其他基因的激活物。CHOP广泛表达但是非应激下表达量很低。应激可以诱导CHOP的表达和核内聚集。CHOP是多能的,介导了特异的凋亡途径,涉及细胞生长和分化的选择性死亡以及各种疾病中细胞的病理死亡。

最近有研究表明PERK可以激活Nrf2 [60]。PERK/Nrf2通路的发现提示了内质网应激和氧化应激之间的协同作用。Nrf2属于bZIP转录因子的CNC家族,此家族成员还有NF-E2,Nrf1-3和Bach1-2。NF-E2只表达于红细胞,调节珠蛋白基因的表达[61]。而E相关因子(Nrf)蛋白(Nrf1-3)则广泛表达,可以感受氧化应激并作出应答[62]。CNC家族转录因子单体并不能上调目的基因的表达,其作用有赖于与其他bZIP转录因子形成的异二聚体,通常是sMaf 蛋白成员。

Keap1-Nrf2-ARE通路。在非应激细胞,Nrf2与Bric-a-Brac, Tramtrack ,Broad Complex (BTB) 蛋白-Keap1形成胞浆复合物。此复合物的形成抑制了Nrf2的活性并介导了其泛素化降解。氧化应激以及内质网应激等可诱导Nrf2/ Keap1复合物的解离,Nrf2则入核启动目的基因表达。Nrf2结合的基因特征是启动子区含ARE(抗氧化调节元件)序列,效应是:直接提供抗氧化物; 编码灭活氧化物的酶系; 促进GSH的合成及再循环; 促进NAPDH的合成; 增强MRT(multidrug response transporter)的活性加速毒物的外排; 抑制细胞因子介导的炎性反应; 增强蛋白修复及降解系统的功能。Nrf2-/-小鼠对肝、肺、神经性毒物及药物、炎症刺激和致癌物高度敏感[64]。

研究表明UPR中Nrf2的激活和核移位依赖于PERK的激活,但是不依赖于ROS以及eIF2α的磷酸化,提示Nrf2是PERK的底物[63]。而Nrf2-/-小鼠对内质网应激诱导物高度敏感直接支持这一结论,Keap1-Nrf2-ARE参与了UPR[63]。

PERK的激活在内质网应激中处于中心地位,PERK基因敲除细胞对内质网应激高度敏感,而PERK敲除小鼠表现出各种严重缺陷,比如体型小、骨发育异常和一型糖尿病。而应激时翻译速率的下调是细胞保护性的,有研究表明应激时特异性eIF2α磷酸化抑制物促细胞凋亡。

图1. UPR中的PERK信号通路。内质网应激反应中,PERK被激活,磷酸化抑制了eIF2α,磷酸化激活了Nrf2。eIF2α的磷酸化导致广泛翻译速率下调但ATF4、CHOP的翻译反而被激活。Nrf2磷酸化激活后入核,目的基因表达,恢复氧化还原平衡。

B) Ire1

与PERK类似,Grp78的解离亦促进了内质网膜蛋白Ire1的寡聚化。Ire1是一型跨膜蛋白,有α、β两种亚型,含丝/苏氨酸激酶区和核酸内切酶区。因此Ire1可以剪切X-BOX蛋白

-1(XBP-1)mRNA的含26个核苷酸的内含子,使其成为成熟mRNA,赋予其翻译能力,产物为41kDa的XBP-1蛋白,也是bZIP家族转录因子。XBP-1蛋白与NF-Y二聚化后显示转录激活活性,结合至少两种顺式元件-内质网增强子(ERSE)和未折叠蛋白反应元件(UPRE)[65],特征序列5’-TGACGTGG-3’。XBP-1上调的基因产物包含了逆向转运错误折叠蛋白的转运体以及UPR相关蛋白。Ire1α敲除小鼠在胚胎发育期即死亡[66],提示该蛋白的重要生理意义。

B)A TF6(p)

ATF6(p)的N-端Grp78的分离引发了其相独特的激活方式。Grp78非结合的ATF6(p)暴露出高尔基体定位信号(GLS)移位到高尔基体,在高尔基体Site-1/2蛋白酶的水解作用下释放出N-端胞浆区-具转录活性的ATF6(N),ATF6(N)随即入核发挥转录激活活性。转录因子ATF6(N)含有bZIP模序,与NF-Y形成的同源或异源三聚体可结合ERSE[67],核心序列5’-CCAAT-N9-CCACG-3’。ATF6与Ire1信号有协同作用,因为ATF6(N)可以上调XBP-1 mRNA的转录水平。

警戒信号:内质网过载

病毒感染时诱导大量糖蛋白产生导致内质网负载过重,内质网应激表现出固有免疫相关信号的激活。在此信号中Ire1处于中心地位,表现出TNF受体活性,结合接头蛋白TRAF2。TRAF2是一种E3连接酶,可以结合Ubc13,诱导非典型63赖氨酸而不是典型48赖氨酸的多聚泛素化[68]。TRAF2激活系列炎症免疫相关激酶,其中最重要的激酶是Ask1,形成了Ire1α/TFAR2/ASK1复合体[69],级联激活JNK以及NF-κB。此复合体的形成还募集了c-Jun-N-端抑制性激酶(JIK)结合到Ire1。

内质网应激的最终形态:诱导凋亡

适应信号、警戒信号都致力于恢复内质网的蛋白处理能力和氧化还原平衡及Ca++平衡,支持细胞渡过应激期。而当内质网损伤变为不可逆,不能恢复正常功能时凋亡信号即被启动。内质网应激诱导的凋亡表现为多种途径,既包括经典的线粒体凋亡途径,又包括特异的caspase12途径,而高表达bcl-2等抗凋亡蛋白可以结抗内质网应激引起的凋亡。

caspase12

caspase分为起始caspase和效应caspase。大部分caspase位于胞浆,而鼠类内质网膜上存在caspase12,推测其特殊定位可以直接感受内质网内环境稳态的失衡。Ire1的活化提供支架募集pro-caspase12,并酶解激活为caspase12,caspase12是起始caspase,级联激活经典的效应caspase,如caspase3。由于caspase12的酶解激活很难检测到[70],内质网应激中caspase12是如何被激活的还有争议。也有研究者认为caspase12的活化是间接的,涉及Ca++的释放引起calpains的激活[71]。还有观点认为caspase7由胞浆移位到内质网参与了caspase12的激活[72]。缺乏caspase12基因的小鼠对内质网应激诱导物如tunicamycin,thapsigargin高度不敏感。但是人类的caspase12基因发生了无意义突变[73],因此内质网应激诱导caspase12活化的凋亡途径受到质疑。但是有学者认为人类的caspase4是与啮齿类caspase12的类似物,可能替代了caspase12的部分功能与内质网应激相关[74]。但是caspase4属于细胞因子诱导的致炎性caspase而非致凋亡caspase。Caspase4表达下调的人神经母细胞瘤能部分对抗内质网应激诱导物以及Aβ蛋白引起的细胞凋亡,但不能对抗线粒体死亡途径。而HeLa细胞下调caspase4表达后对内质网应激诱导

物仍敏感,提示caspase4介导的内质网应激源性细胞凋亡是组织特异性的。

图2 内质网应激的适应、警戒与凋亡。内质网应激主要由内质网膜上的三种蛋白介导PERK, ATF6, Ire1介导。非应激环境下,这三种蛋白的腔内端与GRP78/BiP结合处于活性抑制状态;当应激产生时,GRP78/BiP 与这三种蛋白分离,使得蛋白腔内端同体二聚化自我激活,从而产生级联反应,增强蛋白处理能力,促细胞存活。当应激过强或过久就会启动死亡程序。内质网应激诱导的凋亡主要涉及caspase家族, CHOP, bcl-2家族以及Ca++毒性等多条途径。

Bap31

Bap31定位于内质网膜,推测含三个穿膜区和亮氨酸拉链以及类死亡效应子(DED-L)

区,此区可能募集胞浆caspase8的某亚型。根据胞浆区尾部是否被caspase降解,Bap31可表现出促凋亡和抗凋亡双重作用[75,76]。过表达全长Bap31可以抑制死亡受体Fas介导的凋亡途径;而20-kDa剪切形态的Bap31是促凋亡的,介导了内质网Ca++的释放。

ASK

ASK与TNF受体家族介导的死亡途径有关。内质网应激中,Ire1募集TRAF2,激活ASK1,级联激活JNK和p38MAPK。Ask1-/-神经元对内质网应激诱导物不敏感提示了ASK1及JNK 的活化在此调亡途径中起了重要作用[77]。虽然ASK1的下游仍未明确,但至少有证据表明JNK可以介导促凋亡蛋白Bim的磷酸化激活[78]。综合以上,Ire1在ESR的适应阶段(XBP-1),过载阶段(TRAF-NF-κB),凋亡阶段(ASK1,caspase12)均起了重要作用。

CHOP

CHOP是bZIP转录因子C/EBP家族成员,内质网应激诱导CHOP的高表达。Chop基因的启动子区可以结合大部分UPR特征性转录因子,包括ATF4,ATF6和XBP-1 [59]。CHOP-/-小鼠对tunicamycin引发的肾损伤,以及对大脑动脉阻塞引起的脑缺血均不敏感;自发高血糖Akita小鼠的CHOP基因缺陷能显著延迟胰腺岛β细胞的凋亡[102];CHOP基因敲除可以保护帕金森造模药6-OHDA引发的神经原死亡[103]。所有证据提示内质网应激时CHOP有细胞损伤作用[79]。但是CHOP如何促凋亡的还未完全清楚。CHOP与C/EBP家族其他成员形成异二聚体,抑制它们结合C/EBP位点,但此二聚体有特殊的CHOP结合位点。CHOP的目的基因可能包含bcl-2,CHOP可以下调bcl-2的表达[80]。最新的研究主张CHOP诱导GADD34的表达,促进GADD34/PP1复合体的形成,此复合体与PERK的作用相反-使磷酸化的eIF2alpha脱磷酸,应激条件下恢复蛋白翻译水平造成内质网超载是致死信号[104]。CHOP 可能还有非转录激活活性,但是还没有确切的证据。有一点可以肯定的是CHOP并不是内质

网应激诱导凋亡所必需的。

Bcl-2蛋白家族和其调节物

类似线粒体,Bcl-2/Bax蛋白家族亦存在于内质网膜,调节内质网Ca++平衡,控制内质网应激诱导物以及过氧化物导致的细胞死亡[81]。Spike是锚定在内质网膜上的BH3-only蛋白成员,其BH3样区是诱导凋亡必需的[82],但是还没有发现与Bcl-2/Bax家族成员形成的二聚体。抗凋亡蛋白Mcl-1以及促凋亡蛋白Bik主要位于内质网[83,84]。最近的研究表明至少一种Bcl-2/Bax家族成员由内质网应激诱导-BH3only蛋白Puma。tunicamycin和thapsigargin 诱导Puma的表达而不依赖于p53。Puma-/-细胞对内质网应激诱导的凋亡不敏感[85]。

Ca++

多种因素如低氧、氧化物、InsP3诱导物以及SERCA抑制剂可以促内质网Ca++耗竭,参与细胞死亡。Ca++参与的细胞死亡机制繁多[55],至少包括(a)增加线粒体通透性,Ca++大量进入线粒体基质,引起线粒体Ca++超载;(b)激活内质网附近的calpain,它是一种半胱氨酸蛋白酶,参与了细胞病理性死亡,作用底物有Bax和Bid(激活);Bcl-2和Bcl-x L(抑制);(c)改变了Ca++依赖的正常的膜磷脂结构如磷脂酰丝氨酸外翻,破坏了膜的生理功能,导致细胞凋亡或坏死;(d)Ca++/CaM激活蛋白磷酸酶calcineurin,介导Bad的去磷酸化,去磷酸化的Bad结抗结合Bcl-x L;介导NFAT家族转录因子的去磷酸化激活,入核激活促凋亡基因FasL的表达;(e)激活了Ca++敏感的NO合酶亚型;(f)激活了死亡相关蛋白激酶(DAP kinase)和其受体DRP-1。总之,细胞Ca++超载可以以及其多样化的形式促细胞凋亡或坏死。内质网应激诱导的凋亡过程涉及细胞内Ca++超载,是由于内质网膜上的蛋白对Ca++库的调节作用以及Ca++的渗漏。

六.内质网应激与疾病

内质网应激参与多种疾病的进程,是一种泛在的病因机制。但内质网应激对疾病所起的作用到底是什么还不能肯定,但应该与疾病的种类、严重程度以及病程长短直接相关。

A)神经退形性疾病(NDD)

帕金森氏病(PD)PD是渐行性神经退行性疾病,表现为黑质纹状体中多巴胺能神经元的进行性死亡,神经元胞浆内包涵体-Lewy小体(含α-synuclein)增多。PD的病因还未明确,但公认的机制有兴奋性毒性和能量代谢紊乱、氧化应激、线粒体活性下降以及UPS 功能紊乱。环境因素比如杀虫剂和其他因素也可以诱发散发性PD,而散发性在全部病例占了90%以上。最近研究表明,至少疾病的发生与内质网应激和蛋白降解系统有关。而少见的家族性PD有较明确的相关基因的突变[87],其编码的白是α-synuclein,Parkin,DJ-1,PNK1,UCHL-1(素C末端水解酶-1)以及最近被克隆的LRRK2/dardarin,所有这些突变基因的最终损伤效应汇聚到蛋白质处理能力的异常。表明内质网应激与PD有关的证据来源于离体细胞培养以及在体造模药物,如6-OHDA,MPTP或其活性衍生物,MPP+等,这些复合物均能引内质网应激并诱导一些特征基因表达上调[86]。造模组伴侣蛋白和UPR组分如转录因子-CHOP上调,并且内质网应激激酶、Ire和PERK均磷酸化。鱼藤酮(线粒体抑制剂可使多巴胺能神经元退化)单用造模也有类似变化。虽然6-OHDA和MPP+引发基因表达的反应强度和类型有些不同,但它们均诱发神经元的UPR。Perk-/-小鼠神经元对6-OHDA 高度敏感。多方面的证据提示:早期的UPR是多巴胺能神经元保护性的,而持久的内质网应激参与了细胞死亡[86]。

阿尔茨海默病(AD)Aβ蛋白是淀粉样前蛋白(APP)的水解产物,与AD高度相关。

Caspase-12-/-小鼠对Aβ蛋白诱导的凋亡不敏感提示内质网应激与Aβ蛋白毒性的相关性[88]。早老素-1(PS-1)基因突变小鼠对内质网应激造模高度敏感[90],并且AD模型鼠的脑组织显示突变的PS-1蛋白与CHOP蛋白共表达。有趣的是PS-1可酶解Ire1α,释放其胞浆区段入核激活转录;而突变的PS-1结合并抑制内质网应激激酶和Ire1α活性,抑制UPR [89]。

以胞浆包涵体形成及蛋白聚集为特征的其他神经退形性病变也与内质网应激相关,如ALS(肌萎缩性(脊髓)侧索硬化)、亨廷顿病(HD)等。此类疾病的特征是产生大量错误蛋白,使蛋白降解系统功能耗竭,诱发内质网应激[86]。

B)缺血再灌注损伤

组织血流灌注量下降导致局部低氧低糖,造成错误折叠蛋白聚集诱发内质网应激。再灌注引发氧化应激,NO以及其他氧化物生成增多也可导致蛋白错误折叠。NO等氧化物氧化修饰Ca++通道蛋白如ryanodine受体、SERCAs的半胱氨酸残基引起内质网Ca++耗竭,亦造成蛋白不能正确折叠。啮齿动物的大脑缺血再灌注损伤可以激活RERK/eIF2α通路,诱导CHOP表达[91,92]。离体神经元上的试验提示脑卒中中重要的参与因子NO,可以诱导CHOP 表达上调[93]。

C) 糖尿病

可分泌细胞如胰岛β细胞,内质网处理分泌性蛋白的种类多、数量大,极易诱发发内质网应激。Oyadomari等人发现胰岛β细胞对内质网应激极度敏感,β细胞的内质网应激介导的细胞凋亡在糖尿病的发生过程中发挥着重要作用。研究认为,胰腺β细胞内质网的过度负荷可引起内质网应激,并通过诱导CHOP蛋白质表达的上调导致细胞凋亡发生;而抑制

内质网应激通路相关蛋白ATF4及CHOP在主动脉夹层中的表达以及意义

? 1451 ?中国循证心血管医学杂志2019年12月第11卷第12期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,December,2019,Vol.11,No.12? 论著 ? 内质网应激通路相关蛋白ATF4及CHOP 在主动脉夹层中的表达以及意义 陈若诗1,吴琪1,王志维1 基金项目:国家自然科学基金(8157020938)作者单位:1 430060 武汉,湖北省武汉市武汉大学人民医院心血管外科【摘要】目的 探讨主动脉夹层(AD)患者环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CHOP) 和活性转录因子4(ATF4)的表达及其意义。方法 选取2017年3月至2018年4月于武汉大学人民医院确诊为StanfordⅠ型夹层并行胸主动脉夹层全弓置换患者为AD组(n =13),另选取5例于武汉大学人民医院接受心脏移植的患者作为Donor组(此5例患者均无大血管疾病,其在心脏移植术中取下的主动脉血管可作为相对正常主动脉血管组织)。通过Masson染色、间苯二酚染色研究两组患者主动脉血管结构变化,通过TUNEL染色明确主动脉夹层发病后平滑肌细胞凋亡情况;通过RT-PCR及Western-blot分别在mRNA水平及蛋白水平检测ATF4及CHOP的变化情况。在动物实验方面,20只SD大鼠随机分为两组:Control组(n =10)及AD组(n =10)。Control组给予大鼠维持饲料,AD组给予含0.3%的β-异氨基丙腈酯(BAPN)的大鼠维持饲料进行主动脉夹层动物模型构建。动物模型构建成功后,取两组大鼠主动脉组织做石蜡包埋,标本切片后处理步骤及检测指标同人体标本。结果 在人体标本中,Masson染色及间苯二酚染色发现,AD组患者主动脉血管标本胶原沉积较Donor组明显增多,弹力纤维断裂程度也更加严重;TUNEL凋亡染色发现,AD组患者主动脉血管组织较Donor组正常血管组织细胞凋亡明显增多,差异有统计学意义(P <0.01);RT-PCR及Western-blot实验发现,AD组患者主动脉血管ATF4、CHOP的表达在RNA水平及蛋白水平均较Donor组正常主动脉血管明显增高,差异均有统计学意义(P <0.05)。在动物实验中,Masson染色发现,AD组大鼠主动脉血管较Control组胶原沉积明显增多;间苯二酚染色发现,AD组大鼠主动脉血管较Control组弹力纤维断裂程度明显加重,Control组基本无弹力纤维断裂;TUNEL 凋亡染色发现,AD组大鼠主动脉血管较Control组细胞凋亡明显增多,差异有统计学意义(P <0.05)。RT-PCR及Western-blot实验亦发现,AD组大鼠主动脉血管ATF4、CHOP的表达在RNA水平及蛋白水平均较Control组明显增高,差异均有统计学意义(P <0.05)。结论 CHOP和ATF4与内质网应激关系密切,CHOP及ATF4在人主动脉夹层标本及主动脉夹层动物模型标本中均显著升高,说明在主动脉夹层中内质网应激水平较高,这或许是主动脉血管平滑肌细胞发生凋亡的重要原因之一,进而在一定程度上参与主动脉夹层的发生发展。 【关键词】主动脉夹层;内质网应激;细胞凋亡;活性转录因子4;环磷酸腺苷反应元件结合转录 因子同源蛋白 【中图分类号】R543.1 【文献标志码】A 开放科学(源服务)标识码(OSID) The significance of endoplasmic reticulum stress pathway related proteins ATF4 and CHOP expression in aortic dissection Chen Ruoshi *, Wu Qi, Wang Zhiwei. *Department of Cardiothoracic Surgery, Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430060, Hubei Province,China Corresponding author: Wang Zhiwei, E-mail: wangzhiwei@https://www.sodocs.net/doc/ce5756889.html, [Abstract ] Objective To investigate the expression and significance of C/EBP-Homologous protein (CHOP) and active transcription factor 4 (ATF4) in aortic dissection. Methods Patients who were diagnosed as Stanford type I with a parallel thoracic aortic dissection from March 2017 to April 2018 were enrolled in the AD group (n =13), and 5 patients were admitted for heart transplantation. The patients were treated as donors (these 5 patients had no macrovascular disease, and the aortic vessels removed during heart transplantation were used as relatively normal aortic vascular tissue). The aortic vascular structure changes were studied by mason staining and resorcinol staining. The sharp muscle cells after aortic dissection were confirmed by TUNEL staining. ATF4 was detected by RT-PCR and Western-blot at mRNA and protein levels, respectively. And changes in CHOP. In animal experiments, 20 SD rats were randomly divided into control group: control group (n =10) and AD group (n =10). Rats in the control group were given feed, and rats in the AD group were given a 0.3% beta-isopropylaminoglycolate (B APN)-maintained feed for aortic dissection animal model establishment. After the animal model was successfully constructed, the rat 通讯作者:王志维,E-mail:wangzhiwei@https://www.sodocs.net/doc/ce5756889.html, doi:10.3969/j.issn.1674-4055.2019.12.09

内质网应激

内质网应激 庄娟(江苏省淮阴师范学院生命科学学院淮安223300) 摘要内质网是真核细胞内蛋白质合成的重要场所,只有正确折叠的蛋白质才能够在内质网驻留或转运至高尔基体。如果蛋白质合成过多或不能正确折叠与运输,内质网内就会累积大量蛋白质,造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应。未折叠蛋白质反应主要与内质网感受器蛋白介导的信号通路有关。 关键词内质网应激未折叠蛋白质反应内质网感受器 内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞内蛋白质合成、脂质生成和钙离子贮存的主要场所。多种蛋白需要在内质网中折叠、组装、加工、包装及向高尔基体转运,这是一个需要细胞精确调控的过程。ER 含有一种免疫球蛋白结合蛋白(immunoglobulin-bind-ing protein,BIP)和蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI),可以帮助与促进蛋白质的正确折叠。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚体的蛋白质亚单位,无论是在内质网腔内还是在内质网膜上,一般不能进入高尔基体,主要通过泛素依赖性降解途径被蛋白酶体所降解。当内质网中未折叠或错误折叠蛋白累积,就会造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR)。 1内质网应激 内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是指细胞受到内外因素的刺激时,内质网形态、功能的平衡状态受到破坏后发生分子生化的改变,蛋白质加工运输受阻,内质网内累积大量未折叠或错误折叠的蛋白质,细胞会采取相应的应答措施,缓解内质网压力,促进内质网正常功能的恢复[1]。引发ERS的因素很多,缺血低氧、葡萄糖或营养物匮乏、钙离子紊乱等可造成急性应激损伤;而病毒感染、分子伴侣或其底物的基因突变等能引发慢性应激损伤。 根据诱发原因,可将ERS分为以下3种类型:①未折叠或者错误折叠蛋白质在内质网腔内蓄积引发的UPR;②正确折叠的蛋白质在内质网腔内过度蓄积激活细胞核因子κB(NF-κB)引发的内质网过度负荷反应(ER over-load response,EOR);③胆固醇缺乏引发的固醇调节元件结合蛋白质(sterol regulatory element binding protein,SREBP)通路调节的反应。 ERS是细胞对内质网蛋白累积的一种适应性应答方式,细胞通过减少蛋白质合成,促进蛋白质降解,增加帮助蛋白质折叠的分子伴侣等方式缓解内质网压力[2]。但ERS过强或持续时间过长,超过细胞自身的调节能力,就会伤害细胞,引起细胞代谢紊乱[3]和凋亡[1]等。 2未折叠蛋白质反应 目前对UPR的机制研究较为深入。如果新合成的蛋白质在N末端糖基化、二硫键形成以及蛋白质由内质网向高尔基体转运等过程受阻时,未折叠或错误折叠的新合成蛋白质就会在内质网中大量堆积,细胞就会启动UPR[2]。UPR与内质网膜上的跨膜蛋白PERK(PKR-like ER1kinase)、IRE1(inositol requiring enzyme1)和ATF6(activating transcription factor-6)介导的信号通路有关[4,5],这三种膜蛋白也被称为内质网感受器(ER stress sensors)[2]。 2.1内质网感受器蛋白的激活BIP(immunoglobulin -binding protein)是ER腔内的一种分子伴侣,为热休克蛋白70(heat shock protein of70kDa,HSP70)家族成员,又称为葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated pro-tein of78kDa,GRP78),由N端的ATP酶结构域和C 端的待折叠蛋白结合结构域组成,从酵母到高等哺乳动物高度保守。BIP能结合未折叠蛋白质富含疏水氨基酸区域,利用ATP水解释放能量帮助蛋白质折叠,并阻止未折叠、错误折叠的蛋白质聚集。非应激状态时GRP78/BIP与PERK、IRE1及ATF6这三种感受器的ER腔部分结合在一起,此情况下感受器蛋白没有活性。当ER内蛋白聚集,内质网处于应激状态时,与未折叠蛋白结合能力较强的BIP就解离释放到ER腔内,执行蛋白质折叠功能。此时内质网感受器被激活,产生PERK-eIF2α、IRE1-XBP1s和ATF6-ERSE三条主要的信号通路,进行UPR[2,6]。内质网应激条件下,BIP/GRP78表达上调明显,因而BIP/GRP78的诱导表达可作为ERS和UPR的激活标志[7]。 2.2信号通路PERK-eIF2α的应答反应PERK是内质网单次跨膜蛋白,胞质区有激酶结构域。内质网应激时,与BIP/GRP78解偶联的PERK蛋白形成同源二聚体,胞质区结构域自身磷酸化被激活,与真核生物起始因子2(eukaryotic initiation factor2,eIF2)的α亚单位(eIF2α)结合并促使eIF2α上的N端第51位丝氨酸磷酸化。磷酸化的eIF2a蛋白能抑制翻译起始复合物中GDP与GTP的交换,阻断了翻译起始复合物eIF2-GTP-tRNAMet的组装,从而抑制蛋白质的翻译与合成,减少新生蛋白质向内质网的内流,减少未折叠蛋

内质网应激

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:①ER 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 0.1ummol/L。并能调节维持细胞内钙平衡。②ER 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行降解处理。③ER 还参与固醇激素的合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]。ERS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,包括PERK/eIF2α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]:①未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR);

焦虑及其应对方式的研究综述

焦虑及其应对方式的研究综述 2012010331 祁琪 一.焦虑 1、前言 焦虑是由D.Epstein和C.D.Spielberger提出的理论。罗洛.梅认为我们生活在一个剧烈变迁的时代,旧的生活观、伦理观、价值观逐渐崩溃,人们的独立性丧失了,对自我产生了一种陌生感,因而增加了人们的焦虑。他认为只要主观上认为某个价值受到威胁,人就足以产生焦虑的体验。爱普斯坦的理论建立在对伞兵的研究上,他发现焦虑是在知觉到极度危险后所产生的无方向的唤醒状态。他把这种状态描绘为极端有害的,并往往导致直接的动机(恐惧),以致造成行动的可能性。这是一种适应性的作用,当情境(威胁)恶化时,直接行动的可能性就会提高。斯皮尔伯格详细论证、完善了由卡特尔(R.BCattell)提出的状态和特征焦虑的概念,把焦虑分为特征性焦虑和状态性焦虑,其理论不仅可以对焦虑作定性研究,而且可作定量探讨,从而结束了仅在理论上定性研究焦虑的历史,开拓了焦虑研究的新领域。 历史上存在过很多种关于焦虑的分类[1]。根据弗洛伊德的研究,焦虑产生于过分的、使自我无法控制的刺激。并将其分为:现实性焦虑、神经性焦虑和道德性焦虑,这是从焦虑产生的根源出发的。这其中现实性焦虑和道德性焦虑有一个共同的特点,即焦虑产生由客观上对自尊的威胁引起,无论这种威胁是外界的危险还是内部的道德与自我行为之间的冲突。我们将这种由现实存在的威胁而引起的焦虑成为正常焦虑。而神经性焦虑则是个体在生长发育过程中由于自尊心受到严重伤害而产生的异常焦虑。 因此,从焦虑的性质上看,我们也可以将其分成正常焦虑和过敏性焦虑[2]。但这里需要解释的是正常焦虑的“正常”指的是焦虑的性质,并不是指焦虑的程度,即适当水平的焦虑,它同样可能出现过高或过低的不同水平,这取决于客观情境对自尊心的威胁程度。而过敏性焦虑则是遭到严重伤害的自尊心本身引起的。 2、焦虑问题研究的理论成果和现状 在心理学领域,各个学派从各自立场出发对焦虑做出了不同的理论解释[3]。 2.1雅各布森的焦虑理论 雅各布森是自我心理学的代表人物,她将本我、自我、超我这一心理结构视为一个能量系统,所有的心理现象都可以用能量的变化来说明。而情绪就是一种能量的释放,这种释放会伴随特定的体验,焦虑也是其中一种能量释放现象。雅各布森认为:无论选择性释放途径可得与否,自我都必须使多余的能量得到释放,使紧张水平回落到适中状态。因此,如果多余的能量是通过选择性途径释放的,则个体产生愉快的情绪;反之,如果多余的能量是通过非选择性途径释放出去的,则个体会产生不愉快的情绪,焦虑便是其中之一。 由此可见,情绪的性质取决于选择性释放途径能否得到,而选择性途径又取决于自我的机能,因此自我是焦虑发展的根源。在雅各布森看来,焦虑是一种结构现象,它是由自我和本我之间的张力所引起的,即当自我被迫通过非选择性的释放途径释放多余能量时产生的一种情绪。焦虑又起到信号的功能,它促进自我发展更多的释放途径,以

内质网应激与心血管疾病

内质网应激与心血管疾病 摘要:应激是心血管疾病发生的机理之一,内质网应激是亚细胞器水平的应激。内质网内钙稳态失衡,错误折叠蛋白质聚集等都可引起内质网应激。研究发现内 质网应激参与动脉粥样硬化的形成;同时还介导组织缺血再灌注时的细胞损伤和 细胞死亡;预先诱发内质网应激可以通过改善再灌注损伤时细胞钙超载保护心肌 细胞。 关键词:内质网应激;细胞凋亡;心血管疾病 前言:内质网(endoplasmicreticulum,ER)是真核细胞蛋白质合成折叠、脂质合成以及 细胞内钙储存的亚细胞器,也是调节细胞应激与凋亡的重要场所。很多病理生理刺激,如氧 化应激、缺血缺氧、钙稳态紊乱及病毒感染等,能够引起内质网腔内未折叠与错误折叠蛋白 蓄积以及Ca2+平衡紊乱,称为内质网应激(endoplasmicreticulumstress,ERS)。适度的ERS 是一种保护性细胞机制,可通过促进内质网处理未折叠及错误折叠蛋白等降低损伤;持久或 严重的ERS可引起细胞凋亡。根据诱发ERS的原因不同,ERS可分为3种类型:未折叠/误折 叠蛋白在内质网内蓄积激发的未折叠蛋白反应(unfoldedproteinresponse,UPR),过多表达 的蛋白质经ER膜转运(如病毒感染产生大量病毒糖蛋白)激发的内质网过负荷反应,以及 ER膜上固醇剥夺激活的固醇级联反应。UPR是介导ERS的最重要的信号机制。ERS与很多心 血管疾病如动脉粥样硬化、缺血性心脏病、心肌肥大及心力衰竭等有关。 一、内质网应激反应的途径 内质网是一个动态的膜性细胞器,具有多种功能,包括:蛋白质的合成、修饰、折叠和 亚基的组合;类固醇合成;脂质合成;糖原合成;钙的储存以及钙稳态的维持等。感染性因素,环境中的毒性物质,不利的代谢条件以及蛋白质糖基化障碍、二硫键生成减少,蛋白质 从内质网到高尔基体的转运障碍,错误折叠蛋白的表达,内质网腔内的钙损耗等都可以干扰 内质网的功能,破坏内质网稳态,引发内质网应激。细胞为了生存产生针对内质网应激的反应,称内质网应激反应,迄今为止,至少已发现了四种功能上相互独立的反应途径。 1.1蛋白质生物合成的早期暂时性减缓: 蛋白质的不正确折叠引发的内质网应激反应称未折叠蛋白反应(unfoldedprote in response,UPR),在哺乳动物细胞中由三种内质网感应蛋白介导,即IRE-1 (type-I ER transmembrane prote in kinase),ATF-6 (activating transcription factor 6)和PERK(panc reatic eIF-2 kinase,pancreatic ER kinase)。此三种感应蛋白在未发生应激时都以无活性的状 态与GPR78 (glucose-regu-lated prote in78)/ B iP (immunoglobulin-binding prote in)结合。 未折叠蛋白的积聚使GRP78 / B ip与三种感应蛋白分离,引起它们的激活。其中PERK 自身聚合、自我磷酸化激活,将e IF-2α(α subunit of eukaryotic translation initiation factor 2)的 Ser51磷酸化,使之不能结合GTP,阻止了起始蛋氨酸..RNA与核糖体的结合,无法进行翻译 起始。这种保护性机制很快阻止了新生蛋白向内质网腔的转运,抑制了内质网的负荷过重。 2 某些基因的活化: 编码参与内质网蛋白质的折叠、转运、分泌、降解的基因在内质网应激时诱导表达,其 中包括内质网应激反应的标志性蛋白GRP78 / B ip。GRP78 / B ip是热休克蛋白家族H SP70的 成员之一,主要参与内质网中蛋白质的重新折叠和装配。 研究发现:内质网应激时诱导基因表达的通路有3条。 IRE-1是应激激活的有内切酶活性的内质网跨膜蛋白激酶,作为核酸内切酶对XBP-1 (X-box binding prote in 1)mR-NA进行选择性剪接,去除26bp的内含子序列,导致蛋白翻译移码,产生XBP..1 蛋白,转录活化含有上游ERSE (ERstress response e lement or the unfolded prote in response e lement(UPRE ))元件的基因。[1] ATF-6在内质网应激发生后,从内质网膜转移到高尔基体,其反式激活结构域被特异蛋白 酶(specific proteases )S1P和S2P从膜上水解下来,转移到胞核中,与ERSE 相互作用,激 活许多内质网应激反应蛋白的转录,包括GRP78 / B ip,CHOP(C /EBP homologous prote in)/ GADD153 (grow tharrestand DNA-dam ag e-induc ib le gene 153),XBP-1,ERp72 (ERprote in72)和H erp (H cy-induced ER prote in)。S1P和S2P同时识别、裂解、激活SREBPs

文献综述

前言 大学生心理问题发生的频率加快、范围加大和程度加深。有数据表明:“在我国20世纪 80年代中期,23%~25%的大学生存在心理障碍,90年代上升到25 %,近年来已达到30%,存在心理障碍的人数还在不断增多”。[1]使得我们不得不更加关心大学生心理健康问题。任长顺在《不同运动项目对大学生心理健康水平影响的调查研究》中提出“大学时期是大学生良好心理习惯的形成和心理逐渐走向成熟的关键时期,近年来随着现代人对健康认识的转变,有关大学生心理健康问题也越来越受到广泛关注。大学时期同时也是人的一生中心理变化最大的时期。他们既要应付生理变化带来的心理问题,还要应付社会环境变化产生的心理矛盾,常常处于错综复杂的心理矛盾之中。不可避免地会遇到多种多样的心理卫生问题”[2]。曾四清在《高校体育教学中培养学生心理健康的途径》中提到“心理疾病最重要的治疗手段是行为疗法”[3],而刘卫平、李平等认为体育教学恰恰在这方而具有得天独厚的优势,“以思维活动为主要活动方式的文化课,由于学生的心理思想和外部行为不宜表现,所以在课堂中实施心理健康教育多以理性的说教为主,学生的主体参与水平仅处于较低的被动 认同活动阶段,故难以实施有针对性、及时性的教育来改善增进他们的心理健康水平。相比之下,体育实践课由于它具有群体性、竞争性、艰苦性、娱乐性、释放性、外显性等特点,故可以看成它是个社会活动的缩影,或者说是社会活动模拟游戏化,人们沉浸在体育实践课活动中,会感受到丰富多变的刺激,也会体验到几乎和社会活动完全相同的精神磨难与心理冲突。所以,它更易于有效地把培养学生的心理健康意识与心理健康行为有机地结合起来,使学生能在寓心理健康教育于课堂身体活动的过程中主动加强主体的参与性,并充分地体验、领悟、内化,然后附诸实践直接接受实践的检验”。[4]正因为体育教育在这方面表现出来的优势,使得越来越多的专家学者关注体育对心理健康教育的积极影响。本课题主要是从平时的课堂教学出发,研究体育运动本身会对心理健康产生积极的影响、各种不同教学手段对学生的心理产生的不同影响以及心理健康教育的评价,使体育教师在课堂体育教学过程中渗透和实施心理健康教育更具操作性和可行性,从而促进大学生健康心理的形成,减少心理问题的发生。 [主题] 大学阶段是人们接受系统的学校教育的最后时期,也是人们进入社会前的最后阶段。大多数学生离开了家长而独自生活和学习,其中有来自日常生活的苦恼、有与同学交往过程中发生的关系矛盾、有学习中的困难和挫折以及即将毕业进入社会而产 生的就业压力,因此,高丹娜在《如何在高校体育教学中改善大学生的心理健康》提出本阶段“是人的一生中心理变化最大的时期”[5];同时还要应付生理变化带来的心理问题,从而常常处于错综复杂的心理矛盾之中。不可避免地会遇到多种多样的心理卫生问题。

内质网应激调节的凋亡信号通路研究进展

CJCM 中医临床研究 2017年第9卷第5期 -147- 内质网应激调节的凋亡信号通路研究进展 A research of signaling pathways about apoptosis by ERS 戴婷婷1*程卉2苏婧婧2(1.安徽中医药大学,安徽合肥,230038;2.安徽中医药大学省部共建新安医学重点实验室,安徽合肥,230038)中图分类号:R331.3+8文献标识码:A文章编号:1674-7860(2017)05-0147-02 【摘要】内质网(ER)是细胞内具有重要功能的细胞器,广泛存在于真核细胞中,是蛋白质折叠、组装的重要场所。当内质网损伤引起内质网应激(ERS)时,细胞就会启动未折叠蛋白反应(UPR),缓解内质网应激对细胞造成的损伤。但持续、剧烈的内质网应激就会诱导细胞发生凋亡,清除受损细胞。内质网应激介导一系列凋亡信号通路,本文主要介绍了这些由内质网应激所介导的凋亡信号通路。 【关键词】内质网应激;细胞凋亡;凋亡信号通路 【Abstract】ER is an important organelles in the cell. It is widely found in eukaryotic cells and is an important place for protein folding and assembling. When ERS is caused by damaging ER, the UPR is activated to relieve damage to the cells caused by ERS. But sustained, intensive ERS can induce cell apoptosis and remove damaged cells. The signaling pathways about apoptosis by ERS was introduced. 【Keywords】Endoplasmic reticulum stress; Apoptosis; Signaling pathway about apoptosis doi:10.3969/j.issn.1674-7860.2017.05.076 细胞凋亡是细胞产生的一种程序性死亡过程,是细胞受损后积极主动发生的一种应对机体损伤的生理过程。细胞内经典的凋亡途径主要有死亡受体活化和线粒体途径,内质网应激介导的凋亡途径是近年来发现的新的凋亡途径。 内质网(ER)是细胞内由精细的膜系统组成的细胞器,是细胞内一些大分子物质如蛋白质和脂质合成的场所,可以调节胞内蛋白质的折叠和转运,同时也是细胞内钙离子水平调节的重要场所。蛋白质经过特定的信号路径在内质网内进行折叠、聚集和转运,维持着细胞内环境物质水平的动态平衡。蛋白质的折叠、聚集和转运过程又需要一系列内质网内环境的平衡因子,如糖基转化酶、适当的钙离子水平和氧化环境,但当外界的一些刺激扰乱内质网中这些平衡因子时就会中断蛋白质合成信号,造成内质网内未折叠蛋白或错误折叠蛋白的聚集,扰乱内质网稳态,最终导致内质网应激(ERS)[1]。此时,细胞就会启动未折叠蛋白反应(UPR)以应对内质网应激对细胞造成的损害。UPR的启动有利于暂缓ER内未折叠蛋白反应以及清除错误折叠蛋白反应。 1UPR反应 UPR主要包括三条蛋白信号转导通路:PERK-eIF2A信号通路、IRE1-XBP1信号通路和ATF6信号通路。PERK (the dsRNA-activated protein kinase (PKR)-like ER kinase)、IRE-1 (Inositol- Requiring Enzyme 1)和ATF6 (Activating Transcrip-tion Factor 6)是内质网上的三种跨膜蛋白。在正常条件下,这三种跨膜蛋白与内质网分子伴侣GRP78 (Glucose-Regulated Protein of 78kDa)结合,处于无活性状态,而在应激条件下,这三种蛋白与GRP78分离而处于激活状态。激活的PERK磷酸化抑制翻译起始因子eIF2α(eukaryotic translation Initiation Factor 2α),抑制蛋白质的合成;激活的IRE-1剪切XBP-1(X box-binding Protein)的mRNA,编码XBP-1;ATF6与GRP78分离后被高尔基体中的蛋白酶S1P和S2P降解,降解后的IRE-1调节内质网应激特异基因的表达[2]。内质网应激时,UPR通过上述三条激活的信号通路减少内质网内未折叠蛋白或错误折叠蛋白的聚集,减轻累积的蛋白质对细胞造成的损害,恢复内质网的稳态,使应激细胞得以存活。但持续剧烈的ERS发生时就会使UPR的促生存模式转向促凋亡模式。 2ERS介导的凋亡信号通路 ERS初期,UPR启动的PERK、IRE1和ATF6三条信号通路激活细胞的促生存模式,使细胞在应激状态下具有恢复正常的能力。但长时间剧烈的ERS则会促使这三条信号通路诱发促凋亡信号通路。 2.1 CHOP凋亡信号通路 GADD153/CHOP (Growth Arrest and DNA-damage-inducible Gene 153 或 C/EBP-homologous Protein)属于C/EBP 转录因子家族的成员。CHOP是内质网应激发生凋亡的标志性基因,参与内质网应激调节的凋亡并且CHOP基因表达缺陷的细胞显著地减少内质网应激诱导的细胞死亡。内质网应激发挥的促生存功能和促凋亡功能主要受GRP78和CHOP两种因子调节,内质网应激发挥其促生存模式时,GRP78含量占主导地位,抑制CHOP的转录表[3]。当内质网应激持续激烈发生时,CHOP基因转录被UPR三条通路大量激活,其中,

内质网应激的信号通路及其与细胞凋亡相关疾病关系的研究进展

山东医药2019年第59卷第17期 内质网应激的信号通路及其与细胞凋亡 相关疾病关系的研究进展 叶勇1,赵海霞2,张长城2 (1三峡大学第一临床医学院,湖北宜昌443000;2三峡大学医学院) 摘要:细胞凋亡是指生理性或者病理性因素触发细胞内预存的死亡程序,内质网应激(ERS)在细胞凋亡过程中发挥着重要作用。氧化应激、Ca"稳态失衡及缺氧等可引起蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,促使未折叠蛋白聚集,引起ERS,激活未折叠蛋白反应,若此反应持续存在,则可诱发细胞凋亡。ERS包括PERK、IRE1、ATF6三条经典的信号通路,由PERK介导的信号通路能快速减少蛋白质的合成,减轻内质网的负荷;IRE1和ATF6介导的信号通路能增加内质网分子伴侣蛋白的合成,增加内质网蛋白的折叠、转运和降解的能力,减轻内质网的负荷。 ERS参与了心肌缺血再灌注损伤、衰老、骨质疏松、肝硬化、肿瘤等疾病的发生发展男十对ERS进行干预有望成为治疗凋亡相关疾病的重要靶点。 关键词:内质网应激;细胞凋亡;凋亡相关疾病 doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2019.17.028 中图分类号:R329.2文献标志码:A文章编号:1002-266X(2019)174098-04 细胞凋亡又称为程序性死亡,是指生理性或者病理性因素触发细胞内预存的死亡程序,导致细胞自主有序的死亡。与坏死不同,凋亡是主动过程,涉及一系列信号通路的激活与调控,与细胞增殖共同 维持体内细胞数量的动态平衡。研究表明,内质网 应激(ERS)、线粒体通路、死亡受体通路及氧化应激等均参与了细胞凋亡的发生发展,其中ERS是目前的研究热点[1>2]o内质网是由细胞内膜构成的封闭网状管道系统,是真核细胞内重要的细胞器,主要负 通信作者:张长城(E-mail:greatwall@https://www.sodocs.net/doc/ce5756889.html,) [21]Su V,Lau AF.Connexins:Mechanisms regulating protein levels and intercellular communication[J].FEBS Lett,2014,88(8): 1212-1220. [22]Liu P,Xia L,Zhang WL,et al.Identification of serum microR- NAs as diagnostic and prognostic biomarkers for acute pancreatitis [J].Pancreatology,2014,14(3):159-166. [23]Bi Y,Wang G,Liu X,et al.Low-after-high glucose down-regula- ted Cx43in H9c2cells by autophagy activation via cross-regulation by the PI3K/Akt/mTOR and MEK/ERK(1/2)signal pathways [J].Endocrine,2017,56(2):336-345. [24]李靖华,张涛,张胜逆,等.水通道蛋白-1及核因子k B在大鼠 重症急性胰腺炎肺损伤中的表达及意义[J].中华消化外科杂 志,2016,15(8):830-835. [25]刘多谋,黄鹤光,周武汉,等.白细胞介素-1|3对人脐静脉内皮 细胞结构及水通道蛋白-1的影响[].中华肝胆外科杂志, 2014,20(2):142-145.责分泌型蛋白和膜蛋白的合成、折叠、修饰及运输,同时也是细胞内Ca2+的主要储存库。在某些生理和病理条件下(如氧化应激、Ca2+稳态失衡及缺氧等)可引起蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,促使未折叠蛋白聚集,激活未折叠蛋白反应,引起ERS o ERS包括未折叠蛋白反应、内质网相关性死亡和整合应激反应三个相互联系的动态过程,其中未折叠蛋白反应起重要作用[]。一定程度的ERS 有利于激活细胞的保护性适应机制,而ERS过强或持续时间过长,导致内质网的内稳态严重失衡,无法修复,则引起细胞凋亡[,]。因此,受损细胞往往会 [26]Zhang Z,Chen Z,Song Y,et al.Expression of aquaporin5in- creases proliferation and metastasis potential of lung cancer[J].J Pathol,2010,221(2):210-220. [27]Cao C,Sun Y,Healey S,et al.EGFR-mediated expression of aquaporin-3is involved in human skin fibroblast migration[J]. Biochem J,2006,400(2):225-234. [28]Crockett SD,Wani S,Gardner TB,et al.American gastroenter- ological association institute guideline on initial management of a-cute pancreatitis[J].Gastroenterology,2018,154(4):1096-1101. [29]陈康部?乌司他汀治疗急性重症胰腺炎疗效观察[]?中国误 诊学杂志,011,1(30):7353-7353. [30]Xie Z,Chan E,Long LM,et al.High dose intravenous immuno- globulin therapy of the Systemic Capillary Leak Syndrome( Clark-son disease)J] .Am J Med,2015,128(1):91-95. (收稿日期:2019-01-21) 98

(完整word版)战斗应激反应

战斗应激反应 军事文献中用来描述士兵在战场上出现的心理、精神障碍的名词很多,例如:“炮弹休克”、“战争精神症”、“战斗衰竭”、“战斗应激”、“战斗应激反应”等。人们很早就注意到了士兵在战争中出现的心理、精神上的异常,有文字记载的第一例这类减员是战场癔症性失明,出现在公元前490年的马拉松战役中。希腊史学家Herodotus是这样描述的:雅典人Epizelus异常勇猛,但在马拉松混战之后却丧失了视觉。奇怪的是他的身上没有任何受到损伤或被击中的痕迹,而眼睛却什么也看不见了,且其整个后半生都是如此。Epizelus认为自己失明的原因是当时看到一个非常粗壮的男人就在面前。那是个胡子长得把整个盾牌都遮住丁的怪物,他猛冲过来一下子杀死了站在自己身边的一个人。一瞬间,Epizelus的整个世界一片漆黑。由于当时是冷兵器时代,主要减员原因是刀箭伤,战场情况对士兵的心理压力不大,故这类战场癔症性减员的数量很少,没有引起应有的重视。在美国内战、日俄战争,两次世界大战等战争中,精神性减员数量的增加使人们逐渐认识到了了解这种精神异常的重要性,并开始对士兵在战场上出现的影响战斗力的心理、精神异常表现的本质进行探索,其认识过程可以分为以下3个阶段: 一、将此类心理、精神异常视为“贪生怕死”的阶段 这个阶段虽然没有一个精确的开始时间,但是我们可以认为自从有了军队、军纪和战争,该阶段就开始了。这是在战场这个特殊的条件下形成的,尤其是战斗最激烈的时刻,完全有理由将士兵现精神心理障碍看成“贪生怕死”的表现,是一种违反战时纪律的行为,因而这时的士兵应该被送到战时的军事法庭,按照违反战时军纪处理。在各个国家的军队中都出现过这种情况,所以这种“违反军纪”是一种比较普遍的、自然的认识。通常对这类士兵的处罚比较严厉,如:将这些士兵关进监狱,强迫其加入“突击队”,甚至处决。美国南北战争期间,白人部队中有3%的士兵因患严重的“思乡症”而失去了战斗力,并被以“违反军纪”的罪名处决,但这种办法并未能降低“思乡症”的发病率。在现代战争中,“违法军纪”的观点仍被很多军事人员所坚持。究其原因,除了对这个问题的本质认识不清外,还有一个原因就是真正的违纪行为与心理应激性违纪行为之间的界限不易确定。 二、将此类心理、精神异常视为“精神病”的阶段 l8世纪,一些法国军医最早意识到这是一个重要的军事精神医学问题。他们了解到,部分受到军事法庭审判的士兵(其中包括一些违反纪律的士兵甚至逃兵)所受到的审判是不公正的。因为这些士兵存在着病态的心理障碍,故而不能理智地对待错误,或者不能控制自己的错误行为,所以是不应该受到审判的。于是在l759年,法军建立了一所医院,专门收治那些怀疑其违纪犯罪行为是一种精神疾病表现的士兵。此后,有心理障碍的士兵就不再因其违反了纪律而受到军法制裁了。由于战时出现的精神异常表现与日常人们见到的精神疾病表现十分相似,所以法国军医提出“精神疾病”本质论,得到了广泛的赞同。但是,以此理论为指导的军事精神病学保障工作却遇到了很多难。例如,在1905年的日俄战争中,俄军一方发生大量的精神病减员现象,俄军将领认为这是一个应该重视的重要军事医学问题,于是在哈尔滨设立了一所精神病中心医院。这里每天可以接收43~90名病员,但经过l5天的治疗,病员中只有极少数在短期内归队,在收容的275名军官中就有2l4名被后送,l072名士兵中有983名被后送。从日俄战争的例子中可以看出,将战时的精神性减员按平常的精神疾病性减员处理,虽然使士兵免遭军法制裁,但并没有真正解决问题,仍然流失了大量的有作战指挥技能的军事人才。 三、将战时心理、精神异常视为“应激”的阶段 第一次世界大战期间,美军的ThomasSalmon博士提出处理此类伤员“及时、就处理战时精神异常人员的三原则。这个里程碑标志着“精神疾病”的阶段发展到了高潮,也标志着应激阶段的开始。三原则提出以后,大量的战争心理医学保障的经验教训主要是对精神异常本质的探索。第二次世界大战及第四次中东战争中有很多事实表明:当战斗激烈到一定程度的时候,任何人都可能出现精神异常。通过对这类减员的观察研究,人们发现减员的主要原因是战场环境因素一应激源一造成士兵的心理生理适应障碍。战场的环境因素主要有战斗的激烈程度、指挥官的组织指挥能力、部队凝聚力的强弱等等。还有一个重要的战场环

社交焦虑文献综述

四川师范大学 科学硕士(教育硕士)研究生专业课程学期考试专用封面 学期考试课程名称: 社会性发展专题研究 考试时间: 2011 年 月 日 任课教师打分: 任课教师签名: 年 月 日 ___ __教育科学学院___ __ 学院___ _1 0_ _级__ 发展与教育心理学_ _专业 姓名 刘会兰__ 学号_201 00 4040202005 …… … … … … … … … … … …( 密 ) …… … … …… … … …… … … ( 封 ) … ……… … …… … … …… … ( 线) … … … … … … ………………

认知行为疗法对社交焦虑的干预研究文献综述 摘要:焦虑是一种普遍存在的人类体验,一定水平的焦虑对于个体保持正常的功能是必需的,但过分的焦虑将干扰个体的正常功能而成为病态的状况。社交焦虑是焦虑障碍中常见的一种损害社会功能的、影响相当数量人口的心理疾患,又称社交恐怖症或者社交焦虑障碍。本文主要从社交焦虑、认知行为疗法、社交焦虑的干预这几个方面进行文献综述。 关键词:社交焦虑,认知行为疗法,干预。 1 社交焦虑 1.1 社交焦虑的界定 社交焦虑的提出可以回溯1846年CasPer报道的赤面恐怖。1903年,法国精神病学家Janet第一个对社交焦虑进行描述,所用词为“社交恐怖”或“社会的恐怖症”,并将其归为神经衰弱一类。本世纪伊始,stocke:将其称之为“社会神经症”,并记载于病例中.最早提出“社交焦虑”一词的是英国精神病学家Markaeelder(1966年),他根据发病年龄以及害怕的对象不同,从恐怖障碍中区分出一组称之为社交焦虑(Soca11Anxiety)的病人,他们的表现是害怕社交处境,如害怕在众人前脸红、说话、吃东西,害怕参加聚会等等。1970年,Mark:修改完善了他的理论,提出了社交恐怖症(Soeialphobia)的概念,以之代替了“社交焦虑”,并指出其基本特征是害怕自己在社交处境中被别人认为是可笑的。由于当时行为主义的兴盛,人们对于社交焦虑的研究兴趣随之不断地升温。行为主义治疗家们仍然以社交焦虑这一

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