彭宇亮,寇久社,吳優(yōu),方宗平,張西京*
1陜西中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院針灸康復(fù)科,陜西咸陽(yáng) 712000;2空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,陜西西安710032
熱射病(heat stroke,HS)是一種由熱損傷導(dǎo)致的嚴(yán)重威脅生命的疾病,其特征為核心體溫>40 ℃,并伴有中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙及多器官衰竭。根據(jù)發(fā)病原因及易感人群的不同,HS 可分為經(jīng)典型HS及勞力型HS。經(jīng)典型HS 與高溫高濕環(huán)境及散熱不良密切相關(guān),多發(fā)生于幼兒、孕婦及年老體衰者,以及有慢性基礎(chǔ)疾病或免疫功能受損的個(gè)體。勞力型HS是由激烈運(yùn)動(dòng)中的產(chǎn)熱與散熱失衡所致,常見(jiàn)于運(yùn)動(dòng)員、軍人及高溫環(huán)境下作業(yè)的工人[1]。據(jù)估計(jì),美國(guó)城市居民HS 的發(fā)病率為(17.6~26.5)/100萬(wàn)[2]。1995 年,芝加哥的熱浪造成數(shù)百人死亡,這是20世紀(jì)最致命的熱浪之一。隨著全球變暖,熱浪的發(fā)生將變得更加頻繁并劇烈,有可能增高HS的病死率。HS在病理生理改變方面表現(xiàn)為熱誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性、炎癥反應(yīng)及多器官衰竭[3-4]。當(dāng)機(jī)體初始暴露于高溫環(huán)境中時(shí),體溫調(diào)節(jié)功能被迅速激活,抑制繼續(xù)產(chǎn)熱,并增強(qiáng)散熱,進(jìn)而維持核心體溫穩(wěn)定;同時(shí),機(jī)體發(fā)生熱應(yīng)激反應(yīng),快速減輕熱相關(guān)蛋白變性等病理變化,從而抵御熱相關(guān)性損傷。當(dāng)機(jī)體持續(xù)暴露于高溫環(huán)境中,體溫調(diào)節(jié)中樞受損后無(wú)法維持產(chǎn)熱與散熱平衡,機(jī)體出現(xiàn)難以控制的高溫,熱應(yīng)激反應(yīng)功能受損,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)熱相關(guān)性病理?yè)p傷,最終發(fā)展為HS[5]。
未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR)被認(rèn)為是熱應(yīng)激反應(yīng)中的一個(gè)重要組成部分。根據(jù)未折疊蛋白發(fā)生的位置,UPR 被分為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)UPR(endoplasmic reticulum unfolded protein response, UPRer) 及 線 粒 體UPR(mitochondrial unfolded protein response,UPRmt)。機(jī)體暴露于熱環(huán)境后,蛋白的折疊及降解能力嚴(yán)重受損[6],產(chǎn)生了錯(cuò)誤折疊或未折疊的蛋白并沉積于細(xì)胞質(zhì)內(nèi),引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)及線粒體功能障礙,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[7-8]。為了改善熱環(huán)境引起變性蛋白沉積相關(guān)性的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及線粒體功能障礙,機(jī)體通過(guò)UPR 消除錯(cuò)誤折疊或未折疊的蛋白,該過(guò)程中轉(zhuǎn)錄大量伴侶蛋白及蛋白酶以發(fā)揮作用[9]。當(dāng)機(jī)體持續(xù)暴露于熱環(huán)境中時(shí),UPR 功能障礙可能是導(dǎo)致HS 的重要因素。目前對(duì)UPR 的研究主要集中在細(xì)胞水平,即通過(guò)抑制UPR的激活以及調(diào)控關(guān)鍵因子,探討UPR在熱應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡時(shí)的機(jī)制及發(fā)揮的作用,而在動(dòng)物及人體中開(kāi)展的研究甚少。因此,深入探究UPR 在動(dòng)物和人體中的調(diào)控機(jī)制及其在HS 中的作用,對(duì)HS的防治及藥物研發(fā)具有重要意義。本文全面闡述了UPRer及UPRmt的機(jī)制及其在HS 中發(fā)揮的作用。
1.1 UPRerER是真核細(xì)胞內(nèi)參與蛋白合成、折疊、修飾、轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵細(xì)胞器,也是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+平衡、傳遞信號(hào)并參與細(xì)胞脂質(zhì)合成的主要場(chǎng)所[10-11]。ER的蛋白調(diào)控機(jī)制包括保障正確折疊的蛋白進(jìn)行下一步的修飾,而緩慢折疊或不折疊的蛋白會(huì)被保留在ER 中,并通過(guò)ER 相關(guān)蛋白降解(endoplasmicreticulum-associated protein degradation,ERAD)進(jìn)行蛋白酶體降解。在病理狀態(tài)下,ER的蛋白調(diào)控能力被破壞,導(dǎo)致未折疊及錯(cuò)誤折疊的蛋白在ER 上堆積[12]。為了維持ER 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,機(jī)體通過(guò)激活UPRer減輕未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白的積累[13]。蛋白激酶 樣ER 激 酶(protein kinase RNA-like ER kinase,PERK)、肌醇必需激酶1(inositol-requiring protein 1,IRE1)及激活轉(zhuǎn)錄因子6(activating transcription factor 6,ATF6)是UPRer的3 個(gè)主要途徑,在恢復(fù)蛋白平衡方面發(fā)揮著重要作用[14]。
1.1.1 PERK信號(hào)通路 PERK是ER膜上的跨膜蛋白激酶,其C端具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性,能夠磷酸化真核翻譯起始因子2 亞基-α(eIF2α)[15]。在ERS 期間,PERK 開(kāi)始在ER 膜內(nèi)低聚激活,誘導(dǎo)其自磷酸化并激活激酶結(jié)構(gòu)域。p-PERK 可磷酸化eIF2α,eIF2α 的磷酸化可以抑制mRNA 的翻譯,從而阻止蛋白的翻譯,導(dǎo)致ER 中未折疊蛋白減少[16]。此外,激活轉(zhuǎn)錄因子4(ATF4)也可被磷酸化的eIF2α激活[17],參與調(diào)控氨基酸代謝、伴侶蛋白合成、細(xì)胞自噬及凋亡[14]。ATF4作為應(yīng)激誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子,其機(jī)制是通過(guò)調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子C/EBP同源蛋白(CHOP)及生長(zhǎng)抑制DNA 損傷基因34(GADD34)兩個(gè)重要靶基因而發(fā)揮功能。CHOP 亦是一種轉(zhuǎn)錄因子,能夠控制凋亡相關(guān)基因的編碼。GADD34 是合成蛋白磷酸酶(PPI)的一個(gè)亞單位,通過(guò)去磷酸化eIF2a 負(fù)向調(diào)控PERK 的作用[18]。然而,通過(guò)PPI 表達(dá)eIF2α 的組成型阻遏物(CReP)可以磷酸化eIF2α[19-20]。因此,GADD34 及CReP 在ERS 時(shí)對(duì)維持蛋白的穩(wěn)態(tài)起重要作用。
1.1.2 IRE1 信號(hào)通路 IRE1 主要表達(dá)于低等及高等真核生物中。在哺乳動(dòng)物中,ERN1基因編碼Ire1α,ERN2基因編碼Ire1β。Ire1β 主要在呼吸道及胃腸道中表達(dá),而Ire1α 則普遍表達(dá)[21-22]。IRE1α 是一種定位于ER的跨膜蛋白,同時(shí)具有蛋白激酶及核糖核酸酶活性。ER應(yīng)激時(shí),IRE1α發(fā)生寡聚化及自磷酸化,磷酸化的IRE1α 可以特異性地從編碼轉(zhuǎn)錄因子X(jué) 盒結(jié)合蛋白(X-box-binding protein 1,XBP)的mRNA上切割一個(gè)26堿基內(nèi)含子,導(dǎo)致XBP1 mRNA轉(zhuǎn)錄因子的激活[23]?;钴S的XBP1 mRNA 轉(zhuǎn)錄因子可上調(diào)參與ER蛋白易位、折疊及分泌的基因,同時(shí)還可調(diào)控錯(cuò)誤折疊蛋白降解及自噬[24-26]。因此,XBP1 在UPR 穩(wěn)態(tài)中的作用至關(guān)重要。
此外,磷酸化的IRE1α 可以降解ER 定位的mRNA或前體微小RNA(miRNA),稱為RIDD。RIDD可以減少ERS 時(shí)的蛋白合成,維持ER 穩(wěn)態(tài)[27]。RIDD 及XBP1 調(diào)控的mRNA 和前體miRNA 共享相同的CUGCAG 序列基序,這是IRE1α 裂解的關(guān)鍵位點(diǎn)[28],但I(xiàn)RE1α 如何在RIDD 與XBP1 之間切換目前尚不清楚。值得注意的是,當(dāng)ERS 期間未折疊蛋白積累時(shí),XBP1 增加到峰值,然后開(kāi)始下降。而RIDD 在基礎(chǔ)條件下是活躍的,在ERS 時(shí)也會(huì)增加。如果XBP1 及RIDD 能夠在ERS 時(shí)減少未折疊蛋白負(fù)荷,則ER蛋白穩(wěn)態(tài)可恢復(fù)到正常水平。然而,如果ERS 持續(xù)存在,XBP1 減少,而RIDD 繼續(xù)降解mRNA、miRNA 及編碼促生存蛋白的mRNA,則會(huì)導(dǎo)致凋亡[29-30]。除了RIDD,磷酸化的IRE1α 還能激活腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(tumor necrosis factor receptor-associated factor 2,TRAF2),TRAF2 反 過(guò) 來(lái)激活c-Jun 氨基末端激酶(JNK),最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡及自噬[8]。
1.1.3 ATF6 信號(hào)通路 ATF6 是一種單通道、Ⅱ型跨膜蛋白,具有N端“細(xì)胞質(zhì)”結(jié)構(gòu)域。ATF6的N端結(jié)構(gòu)域是堿性亮氨酸拉鏈(basic-leucine zipper,bZIP)轉(zhuǎn)錄因子,隨后是一個(gè)20個(gè)氨基酸的跨膜結(jié)構(gòu)域,ATF6 的C 端穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入ER[31]。ATF6 是在UPRer信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用的第3個(gè)途徑。在ER應(yīng)激期間,未折疊蛋白增加,導(dǎo)致ATF6 從ER 轉(zhuǎn)移到高爾基體,被位點(diǎn)1蛋白酶(site 1 protease,S1P)及位點(diǎn)2蛋白酶(site 2 protease,S2P)裂解,形成活性轉(zhuǎn)錄因子ATF6p50,該轉(zhuǎn)錄因子易位到細(xì)胞核并調(diào)節(jié)基因表達(dá)[15]?;罨腁TF6 可以調(diào)節(jié)XBP1,進(jìn)一步促進(jìn)錯(cuò)誤折疊蛋白降解,以及ER 蛋白易位、折疊、成熟和分泌[32-33]。此外,活躍的ATF6 也可調(diào)節(jié)CHOP、伴侶蛋白及ERAD成分的表達(dá)[34]。
1.2 UPRmt線粒體作為細(xì)胞內(nèi)重要的細(xì)胞器之一,是細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)及信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)中心,在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳代謝、衰老及疾病等許多方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用[14]。線粒體參與多種生物學(xué)進(jìn)程,包括調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡、細(xì)胞分化、生長(zhǎng)及先天免疫[35-36]。然而,線粒體在應(yīng)激狀態(tài)下易出現(xiàn)功能障礙。在應(yīng)對(duì)線粒體功能障礙時(shí),機(jī)體會(huì)產(chǎn)生大量的組織因子并激活信號(hào)通路,促進(jìn)線粒體穩(wěn)態(tài)恢復(fù)。UPRmt是線粒體面對(duì)應(yīng)激時(shí)產(chǎn)生的一種保護(hù)效應(yīng)。UPRmt時(shí)線粒體啟動(dòng)核DNA編碼線粒體伴侶蛋白及蛋白酶,并轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體外膜,通過(guò)線粒體外膜通道進(jìn)入線粒體,恢復(fù)或清除線粒體內(nèi)的錯(cuò)誤折疊和未折疊蛋白,維持蛋白穩(wěn)態(tài)及線粒體功能[9,37]。
在對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)的研究中,UPRmt的激活途徑及作用機(jī)制已基本闡明,其核心調(diào)控因子是應(yīng)激相關(guān)激活轉(zhuǎn)錄因子-1(activating transcription factor associated with stress-1,ATFS-1)。ATFS-1 同時(shí)具有細(xì)胞核靶向序列及線粒體靶向序列,在正常生理?xiàng)l件下,ATFS-1通過(guò)線粒體靶向序列介導(dǎo)進(jìn)入線粒體并降解;在線粒體應(yīng)激時(shí),ATFS-1 無(wú)法進(jìn)入線粒體,在細(xì)胞核靶向序列的引導(dǎo)下易位至細(xì)胞核,激活靶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[38-39]。由于ATFS-1 不能被導(dǎo)入線粒體,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子變得活躍,這表明線粒體導(dǎo)入是調(diào)控UPRmt的關(guān)鍵因素[9]。當(dāng)ATFS-1 進(jìn)入細(xì)胞核時(shí),可調(diào)節(jié)超過(guò)500 種基因的轉(zhuǎn)錄,這些基因包括促進(jìn)線粒體蛋白穩(wěn)態(tài)的基因(伴侶蛋白、蛋白酶及抗氧化基因),可緩解線粒體應(yīng)激反應(yīng)。由ATFS-1 誘導(dǎo)的部分基因產(chǎn)物通過(guò)線粒體輸入復(fù)合物(如timm-17、timm-23),并進(jìn)入功能失調(diào)的線粒體網(wǎng)絡(luò)[40]。
UPRmt最初是在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)的,實(shí)驗(yàn)觀察到線粒體基質(zhì)中錯(cuò)誤折疊蛋白的積累激活了這種特定的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)[41]。然而,由于哺乳動(dòng)物線粒體功能的復(fù)雜性及多樣性,在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中存在多種UPRmt通路及調(diào)控因子。已知哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的UPRmt與3 種基本亮氨酸拉鏈(bZip)轉(zhuǎn)錄因子相關(guān),包括CHOP、激活轉(zhuǎn)錄因子(ATF)4 及ATF5[42-44]。這3種轉(zhuǎn)錄因子是否存在相互作用尚不清楚,但三者均在線粒體功能障礙期間被誘導(dǎo),且都是誘導(dǎo)UPRmt所必需的[42,45-48]。ATF5 是一種與線蟲(chóng)ATFS-1 同源的bZip 分子,當(dāng)線粒體受損時(shí),其同樣會(huì)遷移到細(xì)胞核并激活轉(zhuǎn)錄。研究表明,ATF5 的表達(dá)可以恢復(fù)ATFS-1基因敲除線蟲(chóng)中UPRmt的激活[42]。ATF5 可通過(guò)誘導(dǎo)幾種線粒體伴侶蛋白及蛋白酶基因的表達(dá),在線粒體功能障礙期間促進(jìn)氧化磷酸化及細(xì)胞生長(zhǎng)[42]。據(jù)報(bào)道,ATF5在幾種線粒體疾病中被轉(zhuǎn)錄及誘導(dǎo),ATF5 損傷的細(xì)胞容易發(fā)生線粒體應(yīng)激[49-51]。值得注意的是,哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的UPRmt至少部分受線粒體輸入效率的調(diào)控。在線粒體功能障礙期間,線粒體蛋白輸入復(fù)合物TIM23的一個(gè)亞基迅速降解,導(dǎo)致輸入效率降低并誘發(fā)UPRmt[52]。因此,在哺乳動(dòng)物中,UPRmt作為維持線粒體蛋白穩(wěn)態(tài)的代償機(jī)制,其詳細(xì)作用尚需進(jìn)一步探索。
1.3 UPR與重癥疾病的關(guān)系 當(dāng)遭受感染、嚴(yán)重創(chuàng)傷或營(yíng)養(yǎng)不良等情況時(shí),機(jī)體發(fā)生一系列應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境失調(diào)及蛋白合成/降解紊亂,可誘發(fā)UPR。輕度適當(dāng)?shù)腢PR 能夠幫助機(jī)體清除未折疊蛋白或錯(cuò)誤折疊蛋白,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,有助于機(jī)體的恢復(fù)。而在一些重癥疾病中,因應(yīng)激反應(yīng)過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致大量未折疊蛋白或錯(cuò)誤折疊蛋白未能被及時(shí)清除,內(nèi)環(huán)境紊亂無(wú)法盡快恢復(fù),UPR 將啟動(dòng)相關(guān)途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,加重疾病進(jìn)展。有研究報(bào)道,UPR 的基因表達(dá)與膿毒癥患者器官衰竭及內(nèi)皮功能障礙的發(fā)展相關(guān)[53]。在膿毒癥大鼠的肝臟中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡水平升高,肝損傷標(biāo)志物表達(dá)增高,細(xì)胞形態(tài)學(xué)發(fā)生改變,以及UPRer相關(guān)蛋白表達(dá)增加[54]。使用β-arrestin 1 或小檗堿抑制UPRer后,可以減少炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生及UPRer相關(guān)蛋白的表達(dá),從而減輕肝損傷[55-56]。最近的一項(xiàng)研究在心臟缺血再灌注損傷前6 h 使用寡霉素及多西環(huán)素誘導(dǎo)UPRmt,使許多已知的UPRmt相關(guān)基因明顯上調(diào),并減少了野生型小鼠的梗死面積,提示在心臟缺血再灌注損傷中UPRmt發(fā)揮著保護(hù)作用,但在ATF5敲除小鼠中未觀察到此現(xiàn)象[57]。隨著對(duì)UPR 研究的不斷深入,有望進(jìn)一步明確UPR 在重癥疾病中的具體作用機(jī)制,并針對(duì)UPR的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)。
HS后發(fā)展為多器官功能障礙綜合征,是由高溫引起的急性生理變化(如循環(huán)衰竭、缺氧及代謝需求增加)、直接細(xì)胞毒性、炎癥及凝血反應(yīng)之間復(fù)雜的相互作用所致[58-61]。在細(xì)胞及動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn),高溫直接導(dǎo)致大多數(shù)細(xì)胞器的損傷,如線粒體、溶酶體、高爾基體及ER,細(xì)胞器損傷反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致細(xì)胞損傷[62-64]。損傷的嚴(yán)重程度取決于臨界熱的最大值,即高溫的程度及持續(xù)時(shí)間,超過(guò)這個(gè)溫度就會(huì)發(fā)生近乎致命的細(xì)胞損傷[65]。在極高的溫度(49~50 ℃)下,所有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)將在5 min內(nèi)被破壞,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致細(xì)胞指數(shù)性死亡的熱量與導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解的熱量相關(guān),表明高熱誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性可能與細(xì)胞質(zhì)及膜蛋白的降解有關(guān)[66]。
2.1 HS 與UPRer蛋白質(zhì)僅可在狹窄的溫度范圍內(nèi)保持天然的結(jié)構(gòu)及功能,溫度的輕微上升即會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)展開(kāi)或錯(cuò)誤折疊,形成聚集體,造成細(xì)胞周期停滯[62-63]。導(dǎo)致細(xì)胞死亡的熱量與蛋白質(zhì)變性的熱量相近,表明高溫導(dǎo)致細(xì)胞死亡的機(jī)制可能是影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)[66]。在HS期間,細(xì)胞內(nèi)大量的蛋白質(zhì)發(fā)生變性,無(wú)法正確折疊,從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)聚集。此外,當(dāng)未折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在線粒體及ER 中積累時(shí),UPR 可維持蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡[67-68]。
UPRer在HS后腸損傷中發(fā)揮著重要作用。HS通過(guò)上調(diào)BAX、下調(diào)Bcl-2 激活PERK-CHOP 通路,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[69]。CHOP 是UPRer的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子之一,在正常生理?xiàng)l件下表達(dá)量非常低。然而,發(fā)生UPRer時(shí)CHOP表達(dá)明顯增加,從而激活下游一系列凋亡分子誘導(dǎo)凋亡,參與各種病理過(guò)程的發(fā)生及發(fā)展[70]。研究還發(fā)現(xiàn),在熱應(yīng)激環(huán)境中,大鼠比目魚肌細(xì)胞中含有大量錯(cuò)誤折疊蛋白,激活了ERS 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,同時(shí)CHOP及caspase-12明顯上調(diào);且此時(shí)比目魚肌中發(fā)生了較嚴(yán)重的ERS,導(dǎo)致UPR 失效,通過(guò)激活CHOP 及caspase-1 誘導(dǎo)凋亡[71]。肌肉產(chǎn)熱在勞力型HS的發(fā)生中起著重要作用,調(diào)節(jié)肌肉的各種生理功能可能為預(yù)防HS 提供線索。Xiong等[72]發(fā)現(xiàn),在熱應(yīng)激誘導(dǎo)小鼠顆粒細(xì)胞凋亡后,UPRer標(biāo)志物如GRP78(葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白)、CHOP 的表達(dá)水平增高,而硒處理可有效減輕熱應(yīng)激及UPRer激動(dòng)劑誘導(dǎo)的凋亡,如caspase-3 活性增強(qiáng)、GRP78及CHOP 表達(dá)增加。Yang 等[73]發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激小鼠肺組織中UPRer相關(guān)蛋白表達(dá)增高,PERK-eIF2α-CHOP信號(hào)激活,而補(bǔ)充熊果酸可減弱這一信號(hào)的活性,從而保護(hù)小鼠肺組織免受熱應(yīng)激損傷。由此證實(shí)了UPRer在高熱誘導(dǎo)的機(jī)體組織損傷進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用。因此,在HS 中調(diào)控UPRer的激活及關(guān)鍵因子可能是治療HS新的切入點(diǎn)。
2.2 HS與UPRmt目前還沒(méi)有研究報(bào)道UPRmt在HS中的作用。然而,在熱應(yīng)激條件下,細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)誤折疊蛋白的增多及HSF1 伴侶的解離會(huì)觸發(fā)熱休克反應(yīng)[74]。最近的研究發(fā)現(xiàn),在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,HSF1-SSBP1 復(fù)合體參與了蛋白毒性應(yīng)激期間的UPRmt。HSF1 在小鼠細(xì)胞熱休克時(shí)誘導(dǎo)HSP60、HSP10 及mtHSP70 的表達(dá),而SSBP1 主要位于線粒體中,通過(guò)增強(qiáng)HSF1的轉(zhuǎn)錄活性來(lái)增強(qiáng)其表達(dá)[75]。這些研究主要集中在細(xì)胞水平,還需要在動(dòng)物模型中對(duì)UPRmt的機(jī)制進(jìn)行更深入的研究,以探索其在HS 中的影響,為HS的預(yù)防及治療指引新的方向。
對(duì)于HS患者而言,目前最有效的治療措施是快速、有效、持續(xù)地降溫[76],新的治療策略仍有待開(kāi)發(fā)。只有對(duì)HS 的各種病理生理機(jī)制進(jìn)行深入研究,才可能開(kāi)發(fā)出新的有效治療方案。隨著對(duì)HS研究的深入,UPR在HS中發(fā)揮的作用也不斷被發(fā)現(xiàn),UPR可能會(huì)成為HS 的潛在治療靶點(diǎn)。但對(duì)于HS 中UPR發(fā)生的具體過(guò)程,仍有待進(jìn)一步探究。因此,應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)HS發(fā)病過(guò)程中的病理改變及UPR的作用,并探索HS與UPR的關(guān)系,以更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)UPR,預(yù)防并治療HS。在未來(lái)的研究中,可重點(diǎn)關(guān)注UPR相關(guān)蛋白(HSP10、HSP60、LONP1、CLpP 等)在HS 中發(fā)揮的具體作用,尋找關(guān)鍵的分子作為干預(yù)目標(biāo),為HS的防治提供新策略。