【摘要】：低水平的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激能通過誘導(dǎo)未折疊蛋白反應(yīng)對細(xì)胞起到保護(hù)作用,但病理性、慢性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激往往導(dǎo)致組織功能障礙并引發(fā)多種疾病,如神經(jīng)退行性疾病、炎癥性疾病、癌癥和心血管疾病等。據(jù)報(bào)告顯示心血管疾病是當(dāng)今社會危害人類健康的主要疾病,越來越多的研究表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是心血管疾病發(fā)生、發(fā)展和臨床進(jìn)展過程中的一個(gè)重要事件。IRE1α是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激感受器,在緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、決定細(xì)胞命運(yùn)與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境平衡中具有重要的功能。本論文著重研究內(nèi)皮細(xì)胞中IRE1α在血管損傷后再內(nèi)皮化過程中的調(diào)控機(jī)制。首先我們構(gòu)建了內(nèi)皮細(xì)胞IRE1α特異性敲除的小鼠,然后對小鼠實(shí)施股動脈損傷手術(shù)與頸動脈損傷手術(shù),觀察小鼠手術(shù)后內(nèi)膜新生的程度。HE染色結(jié)果表明IRE1α的敲除會促進(jìn)內(nèi)皮損傷誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞的增生,導(dǎo)致血管再狹窄加重。Evans blue染色與主動脈環(huán)實(shí)驗(yàn)顯示內(nèi)皮細(xì)胞IRE1α的缺失會使再內(nèi)皮化程度降低。隨后在體外,我們以HUVEC細(xì)胞為研究對象,利用siRNA敲低IRE1α在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)來研究IRE1α對內(nèi)皮細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制。研究結(jié)果顯示IRE1α的缺失會抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖并引起細(xì)胞周期的阻滯,Transwell與tube formation實(shí)驗(yàn)表明IRE1α的缺失還會抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和血管形成。通過以上研究,我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞中IRE1α在再內(nèi)皮化過程中的調(diào)控機(jī)制,IRE1α的敲除能抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和血管生成,進(jìn)而使內(nèi)皮損傷后的再內(nèi)皮化程度降低,從而引起內(nèi)膜新生,加重血管的再狹窄率。之前有關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對血管功能的重要影響主要集中在血管平滑肌上。本文首次對IRE1α在內(nèi)皮中的功能作了簡單闡述,證明作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的感受器,IRE1α能夠直接調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞的增殖與遷移,這些將直接影響血管修復(fù)后的再內(nèi)皮化過程。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R543
【圖文】：

.2 UPR 中三條信號通路簡介在酵母中，UPR 僅由一個(gè)信號通路控制，由 IRE1p（inositol-requiring prote的 I 型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白介導(dǎo)[10]。在高等真核生物中，UPR 由三類不同的跨膜應(yīng)受器介導(dǎo)，包括 IRE1α和 IRE1β、PEKR[double-strandedRNA-activatedproteinkinaKR) likeERkinase]、ATF6α 和 ATF6β（activatingtranscriptionfactor6）。這三個(gè) UP支控制特定轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)和信號事件，調(diào)節(jié)各種 UPR 下游反應(yīng)，協(xié)調(diào)對 ER 的適應(yīng)。在生理?xiàng)l件下，IRE1α、PERK 和 ATF6 與 Bip/GRP78（Bindimunoglobulinprotein）結(jié)合，處于未激活狀態(tài)（圖 1.1.）。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)，BIP 些感應(yīng)蛋白解離并被招募到未折疊或錯誤折疊的蛋白質(zhì)中，引發(fā) 3 條不同的 UP徑[11]。未折疊蛋白也可以直接結(jié)合到 IRE1α 和 PERK，導(dǎo)致二聚化、寡聚化，終激活 UPR[12,13]。一旦激活，這些反應(yīng)會降低蛋白質(zhì)合成，并誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄程序來內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白折疊能力從而解決壓力[14]。

圖 1.2. IRE1 活性示意圖。用酵母 IRE1C 端胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的晶體結(jié)構(gòu)來表征單體、二聚體和多聚物的形態(tài)。IRE1 以單體形式存在于內(nèi)腔，單體的反式自磷酸化導(dǎo)致蛋白質(zhì)的二聚化和寡聚化。IRE1 的二聚形式也可以在沒有磷酸化事件的情況下形成。根據(jù)應(yīng)激程度的不同，細(xì)胞反應(yīng)也不同，而 IRE1 在不同刺激下可能最終導(dǎo)致不同的細(xì)胞輸出[29]。IRE1α 與 IRE1β 和酵母 IRE1P 激酶具有高度的同源性，最保守的特征是蛋白質(zhì)C 末端的 RNase-L-結(jié)構(gòu)域和激酶結(jié)構(gòu)域（圖 1.2.）。IRE1α 的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)域通過與 Bip結(jié)合而保持在其非活性單體狀態(tài)。ER 中錯誤折疊的蛋白質(zhì)的積累會導(dǎo)致 Bip 的釋放[11]，從而使管腔結(jié)構(gòu)域二聚化[30]。這使得相關(guān)的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域在 ER 膜的另一側(cè)接近，促進(jìn)激酶結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)自磷酸化，從而導(dǎo)致 RNase 結(jié)構(gòu)域的激活[14]。在出芽酵母中，IRE1RNase 活性對 hac1mRNA 具有特異性，并以不依賴于剪接體的方式切除 252 個(gè)核苷酸片段[31]。在哺乳動物中，IRE1α 從 XBP1mRNA 中切除 26 個(gè)核苷酸。剪接的轉(zhuǎn)錄 XBP1s 編碼一種有效的轉(zhuǎn)錄激活蛋白，該蛋白可上調(diào) UPR 靶基因的表達(dá)[21]，[32]

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本文編號：2722425