脊髓损伤后HSP70表达的研究进展

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脊髓损伤后HSP70表达的研究进展

脊髓损伤分为原发性和继发性两种损伤。原发性脊髓损伤以缺血损伤为主，主要原因有脊髓受压缺血，发生原发性脊髓损伤。缺血纠正后，脊髓缺血再灌注损伤即继发性脊髓损伤。临床观察和动物实验显示，原发性脊髓损伤发生在伤后较短时间内(4 h内)，是损伤瞬间造成的，是不可逆转的；而继发性脊髓损伤持续时间长（7d以上），对神经功能的损伤是可逆的。减轻继发性脊髓损伤，促进神经功能恢复是目前研究的热点。HSP的保护作用主要就是针对的继发性损伤，在治疗上有着重要的研究意义。由于HSP在白质中的表达较强，故诱导HSP在白质中大量表达，有助于保存脊髓的传导功能[1]。 2 HSP70的分子结构特点

Tissieres发现热休克反应中转录合成的为一组特殊蛋白,而且伴随着这类蛋白的合成,细胞的其他蛋白合成却受到抑制,由于这类蛋白的合成与热休克反应有关,故命名为热休克蛋白(HSP)。除了高热之外,多种应激原如重金属、饥饿、缺氧、缺血等都可以诱导HSP的表达,但人们习惯上仍称为HSP或热应激蛋白(HSP),有时也称为应激蛋白(SP)。依据热休克蛋白的相对分子量,热休克蛋白被分成多个家族。其中最重要和最保守的一族就是HSP70家族,在生物中含量最多,在生物机体应激反应以后生成最明显。HSP70蛋白质种类也最多(共有20多种蛋白质)。最重要蛋白质是热休克蛋白70,因此对其研究最为广泛。HSP-70家族主要包括两种蛋白:结构型Hsc-70和诱导型HSP-70。通常所指的热休克蛋白70就统指诱导型HSP-70和结构型Hsc-70，这两种蛋白中90%氨基酸序列是相同的，生化特性大部分相同，只有电泳泳动度不同。 3 HSP70抗脊髓损伤的机制研究

目前在分子生物学水平做了很多关于热休克蛋白抗脊髓损伤的机制研究，但具体机制仍不明确，目前认为可能与如下作用相关。热休克蛋白作为分子伴侣（chaperones），促进正确的蛋白折叠合成，促进神经细胞的存活。HSPs清除细胞内变性的蛋白质。热休克蛋白抑制脊髓继发性损伤的主要机制之一是抑制神经细胞凋亡，在脊椎动物中热休克蛋白可通抑制细胞内凋亡途径。HSP70可通过与Apaf-1的相互作用阻止凋亡体的形成，从而使其失去聚集

procaspase-9的功能；抑制细胞外（受体介导的）凋亡途径，HSP70可通过抑制caspase-8的激活，减少凋亡，达到保护细胞的作用。HSP70可通过抑制蛋白激酶的激活，阻断Bax(抗凋亡基因的拮抗基因)进入线粒体；抑制NOSⅡ介导的级联反应，从而减少了NO的生成，抑制一氧化氮(NO)，保护神经细胞。HSPs可抑制NADPH氧化酶和促进超氧化物歧化酶-1，减少氧自由基的产生和加快氧自由基的清除。

4 HSP70在损伤的脊髓组织中表达分布区域与时间

Manzerra和Brown证实了热休克蛋白在脊髓组织中存在表达与脊髓损伤分布区域是一致的。Kalmar通过免疫组化发现凋亡的中枢神经元，尤其是运动神经元周围的胶质细胞中有HSP70的大量自发表达，而凋亡及坏死的神经元上则无HSP的表达。但是热休克蛋白自发表达的持续时间﹤24 h，表达的量很少，然而脊髓损伤持续时间﹥7d，所以自发表达的HSP的抑制脊髓损伤的作用不显著。

5 热休克预处理后脊髓组织与HSP70的变化

邵将实验研究大鼠脊髓损伤2h在脊髓灰质与白质中发现HSP70阳性胶质细胞。这种表达最大量在损伤后24～48h，这种表达持续到伤后72h。

潘峰等实验在大鼠脊髓损伤后即刻应用药物诱导HSP70 的高表达，发现HSP70的表达增加与伤后脊髓病理变化、神经功能的改善密切相关。刘志彬在大鼠脊髓损伤后用电针诱导HSP70的表达，HSP70的表达增加减轻了脊髓继发损伤。王勇在实验中通过热休克预处理诱导大鼠产生热休克蛋白70发现预处理组的HSP70mRNA 的表达量超过损伤组, 而且表达持续时间延


长，凋亡细胞明显减少。管华清[2]实验中通过兔脊髓热休克预处理损伤组黄嘌呤氧化酶SOD活力明显升高，能长时间维持较高活力说明了HSP在再灌注过程中对其的保护作用。 6 展望

目前热休克应用于只是动物实验阶段，尚无文献报道在人体诱导HSP表达。

HSP70诱导的数量与抗凋亡保护作用的强弱呈正相关，但是HSP70自发的表达时间较短，表达的量偏少，因而自发性HSP70表达的保护作用不明显。如何人为诱导HSP70大量、长时表达来达到保护脊髓损伤，抑制细胞凋亡将是重要的研究方向。 参 考 文 献

[1]管华清，顾晓晖，杨惠林．热休克蛋白对脊髓缺血再灌注损伤的保护作用[J].脊柱外科杂志，2004，12（2）：363-365.

[2]管华清，杨惠林，唐天驷.热休克预处理抑制脊髓缺血再灌注后自由基损害的实验研究[J].苏州大学学报(医学版)，2004；24(6)：822-825.

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