IRE1分子开关对内质网应激效应的调节在肝脏缺血预处理保护机制中的作用

缺血预处理可显著减轻缺血再灌注对肝脏等器官的严重损伤，但具体机制不清，影响其在肝脏外科中的应用。我们发现内质网应激与缺血预处理的保护作用密切相关。内质网应激是细胞应对各种损伤所致的有害未折叠蛋白蓄积的保护反应，但持续过度的应激可导致细胞凋亡，故内质网应激效应的调节是决定细胞在应激状态下存活与凋亡的关键。内质网跨膜蛋白IRE1既是未折叠蛋白信号感受器也是连接细胞核的效应器，同时参与促进细胞存活与诱导细胞凋亡两种不同的效应。因此我们提出IRE1是调节未折叠蛋白蓄积导致的不同内质网应激效应的分子开关。本课题拟在前期工作基础上，综合应用免疫蛋白质组学、生物信息学、荧光能量共振转移等技术，通过对肝脏及细胞两种缺血/缺氧预处理实验模型的研究，发现与IRE1调控相关的新的蛋白及作用通路，阐明细胞应激存活/凋亡效应转换中的分子开关机制，证明其在缺血预处理保护机制中的作用，探索肝脏缺血缺氧损伤防护新策略。

内质网应激参与缺血预适应，它可以在多种器官的缺血/再灌注损伤中发挥保护作用。缺血预处理在器官移植医学中有着广阔的意义，但是其分子机制仍然未知。我们研究表明：IRE1参与的内质网应激对于缺血预处理后的肝脏缺血再灌注具有保护作用。我们建立了一个内质网应激预处理模型，此模型用衣霉素处理大鼠的部分肝脏切除，可以在其缺血再灌注过程中起到保护作用。我们以血清转氨酶水平和肝脏的超微结构进行评分，以GRP78水平和IRE1磷酸化来量化内质网应激。有趣的是，在使用衣霉素后缺血损伤明显减轻，这主要是由于其激活IRE1和上调GRP78。蛋白组学表明IRE1作用的分子为RACK1，然后以HL-7702细胞来研究RACK1在缺血-再灌注过程中的保护作用。总之，内质网应激可以为肝脏的缺血再灌注损伤提供保护作用，这一作用是通过IRE1与RACK1相互激活实现的。