南方医科大学博士硕士中期考核.doc

实用标准文案 PAGE 精彩文档 试述内毒素休克过程中MAPK通路和NF-κB通路的激活在内毒素休克过程中的作用。 答：内毒素休克是一种系统性炎症反应，表现为发热、低血压、DIC和多器管功能衰竭等。革兰阴性菌、真菌、以及革兰阳性菌感染可导致中毒性休克。近年来对革兰阴性菌(G-)引起中毒性休克的机制已有比较深入的了解。认识到内毒素(endotoxin)及其脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)在启动体内免疫系统反应，导致中毒性休克中的重要性。Ulevitch提出了LPS介导细胞激活或细胞将LPS摄入的分子机制的学说，并被大量在体(in vivo)和离体(in vitro)实验所证实。 （一）内毒素休克过程中MAPK通路的激活 MAPKs是一个参与细胞内信号传导的蛋白激酶家族。多种细胞外刺激通过MAPK级联产生细胞反应，因此发现这些激酶参与LPS介导的细胞效应也是很自然的事情。至今已报道三种MAPK通路ERK、JNK和p38参与了LPS刺激引起的巨噬细胞激活。 （1）ERK通路ERK亚族至少包括两个亚型：ERK1和ERK2。ERK通路首先被证实在EGF、NGF和PDGF等生长因子刺激引起的细胞反应中起重要调控作用。然而，研究发现ERK通路还参与应激刺激、细菌产物、炎症介质等引起的细胞反应，表明ERK通路的激活与炎症反应也有着密切关系。ERKs可能参与了LPS处理导致的细胞因子合成的信号通路。ERK是发现的可被LPS激活的第一组MAPK。LPS刺激通过上游效应物，使ERK激活。刺激作用下Ras同Raf-1氨基末端发生相互作用，导致其在胞膜募集，并被磷酸化激活。Raf-1一旦被激活，可磷酸化MKK1(又称为MEK1)，接之使ERK磷酸化。LPS能强烈地激活所有这些MAPK。 （2）JNK通路 除了被生长因子激活外，JNK通路还能被LPS、如TNF-a、IL-1、紫外线、射线、热休克、细胞外高渗及DNA变性剂等激活。目前JNK亚族已克隆了3个基因：JNK1，JNK2和JNK3，共包含至少10种剪切亚型。生长因子刺激激活JNK依赖于Ha-Ras，而TNF-a和IL-1等致炎细胞因子则通过Ha-Ras非依赖性方式激活JNK。JNK被激活后，转而磷酸化转录因子c-Jun氨基末端的特定位点。c-Jun是序列特异性转录激活因子AP-1的成分之一。磷酸化的c-Jun通过诱导同源或异源二聚体形成，与AP-1位点的顺式作用元件结合而启动某些效应基因的转录。还发现其它转录因子，包括ATF2和 三元复合物因子是JNK的下游作用底物。TCF介导c-fos表达，也可影响c-Jun/fos三聚体形成，这可能影响AP-1结合活性。 （3）p38 MAPK通路 p38是在鉴定巨噬细胞和前B细胞中对LPS反应，发生酪氨酸磷酸化蛋白的研究中首次分离和克隆的。在筛选抑制炎症因子生成的化合物时发现一族吡啶-异咪哒唑化合物能够明显抑制IL-1和TNF-a的生成。该类化合物能够与细胞内两个非常相似的MAPK同源体结合，被称为CSBP1/2。CSAID通过与CSBP结合并抑制其激酶活性而显著减少细胞因子的生成。测序证实CSBP1/2与小鼠p38 MAPK为同一基因。除了LPS之外，生血细胞因子，如促红细胞生成素 (EPO)和白细胞介素3 (IL-3)、致炎细胞因子、细菌成分、紫外线照射、细胞外高渗、H2O2、热休克等刺激都能激活这条通路。 （4）ERK5通路 ERK5/BMK1至今只发现了一个亚型，能被TNF-a、H2O2、细胞外高渗等刺激激活，说明该通路可能也参与某些条件下的炎症反应调控。 （二）内毒素休克过程中NF-kB的激活： NF-kB是一种普遍存在的转录因子。对LPS 和TNF-a等各种刺激反应而上调。LPS刺激可使组织中NF-kB激活，用NF-kB选择性抑制剂PDTC作用可减少LPS刺激诱导的NO合成，防止内毒素休克相关的系统低血压发生，这表明NF-kB在内毒素休克中具有重要的作用。而且几乎所有的内毒素休克的主要致病基因如TNF-a、IL-1b、IL-6、IL-8、iNOS和环氧合酶a都包含有NF-kB的启动子元件。然而C3H/HeJ LPS低反应鼠的巨噬细胞不产生TNF-a，但可对LPS反应激活正常水平的NF-kB，表明LPS介导的细胞效应并不能单归于NF-kB的作用。 NF-kB包括p50/105、p65(Rel A)、p52/100和Rel B几种蛋白，这些蛋白通过同源或异源二聚体形式产生不同的NF-kB亚型。p50/p65是哺乳动物最丰富的诱导性亚型。抑制蛋白与NF-kB结合使其在脑浆内以失活形式存在，Ik-B可封闭NF-kB的移核信号，阻断其核移位。I-kB的32和36位丝氨酸磷酸化引发其泛化(ubiquitination)，通过