蛋白酶体抑制剂MG132诱导细胞凋亡机制的研究进展

泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-protea-some pathway,UPP)是生物体内蛋白质选择性降解的重要途径之一,参与细胞转录、蛋白质降解、蛋白质稳定、受体胞吞、细胞凋亡和应激反应等多种生理过程,是真核细胞内重要的蛋白质质控系统。蛋白酶体(pro-teasome)是一种由多个亚单位组成的ATP依赖性蛋白水解酶复合体,因其沉降系数为26S,故又称26S蛋白酶体。26S蛋白酶体由一个20S核心蛋白酶体和

华西医学2008,23(3)　CN51-1356/R

[文章编号]1002-0179(2008)03-0633-02

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蛋白酶体抑制剂MG132诱导细胞凋亡机制的研究进展

赵丹丹,李奕萍,刘谊

(四川大学华西医院眼科,四川成都　610041)

　　[中图分类号]Q55;R318104　　　[文献标志码]D

　　泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-protea2

somepathway,UPP)是生物体内蛋白质选择性降解的重要途径之一,参与细胞转录、蛋

-κB结合在一起,在胞浆中呈无活性状态。当有外界信号刺激时,I-κB的32位和36位丝氨酸被MEKK1磷酸化,并进一步促进内部赖氨酸残基泛素反应。泛素化的I-κB被蛋白酶体识别和降解,随后恢复活性的NF-κB被迅速移至细胞核,结合在多种细胞因子、粘附分子、趋化因子以及转录因子启动区的同源位点,从而启动相关基因的转录,发挥转录调控作用。

MG132能够穿透细胞膜进入细胞,通过抑制蛋白酶体活性,进而抑制I-κB在泛素-蛋白酶体途径中的降解,阻止NF-κB释放,抑制NF-κB启动的基因转录,从而诱导细胞凋亡。陈为志等[2]研究发现MG132以呈剂量依赖性的方式诱导白血病K562细胞凋亡,当MG132作用24h后,细胞出现明显凋亡,且NF-κB活性明显降低,其诱导细胞凋亡的机制就是抑制NF-κB的活性。

同时,有大量研究表明由外界信号(如抗肿瘤治疗)刺激而活化的NF-κB也容易保护细胞免受抗肿瘤药物诱导的细胞凋亡,形成耐药。因此,利用MG132对NF-κB的抑制作用,减少其在细胞中的积累也可以增加肿瘤细胞对化疗和放疗的敏感性。Warren等[3]用MG132预处理人前列腺癌细胞,发现MG132在不损伤周围正常膀胱组织的同时,可以通过抑制放疗诱导的NF-κB的活化,增强癌细胞对放疗的敏感性,在一定程度上逆转前列腺癌细胞对放疗的耐药性,提高治疗效果,促进肿瘤细胞的凋亡。2　调节细胞内凋亡信号通路

目前关于MG132对细胞内凋亡信号通路的作用机制的研究主要集中在caspase相关的凋亡信号上,其中c-Jun氨基端激酶(c-)和肿瘤坏死因子JunN-terminalkinase,JNK

相关凋亡诱导配体(TNF-relatedapoptosisin2ducingligand,TRAIL)是近年研究的热点。

白质降解、蛋白质稳定、受体胞吞、细胞凋

亡和应激反应等多种生理过程,是真核细胞内重要的蛋白质质控系统。蛋白酶体(pro2teasome)是一种由多个亚单位组成的ATP依赖性蛋白水解酶复合体,因其沉降系数为26S,故又称26S蛋白酶体。26S蛋白酶体由一个20S核心蛋白酶体和两个19S调节复合体结合而成。在UPP中,各种靶蛋白泛素化后,先被26S蛋白酶体的19S亚单位识别,随后泛素化靶蛋白脱泛素链和变性,进入20S亚单位的筒状结构内被多次切割,最后降解形成3～22个氨基酸残基的多肽。蛋白酶体抑制剂通过抑制26S蛋白酶体对泛素化靶蛋白的水解作用,从而影响细胞生理学过程。

三肽基乙醛(Z-Leu-Leu-Leu-CHO,MG132)是一种有效、可逆的醛基肽类特异性蛋白酶体抑制剂。它能阻止26S蛋白酶体对泛素化靶蛋白的降解、抑制20S蛋白酶体中类糜蛋白酶(chymotrypsin-like,ChTL)活性,从而阻断UPP。因为UPP水解的底物包括许多负责细胞增殖和凋亡信号传导的蛋白,因此MG132通过抑制、阻断UPP,可促使细胞凋亡。目前MG132被认为是很有发展前途的抗肿瘤药物之一。1　抑制核转录因子

核转录因子(nucleartranscriptionfactor-κB,NF-κB)是一类关键性的核转录因子,具有十分重要的功能,它与免疫细胞的活化,T、B淋巴细胞的发育,应激性反应,细胞凋亡等多种细胞活动有关。通常情况下NF-κB的前体p105以泛素依赖的方式在26S蛋白酶体中降解为成熟的p50形式[1],p50和RelA(p65)组成异二聚体并与抑制性因子I轻度升高,继而口腔、手、足等部位粘膜、皮肤出现斑丘疹及疱疹样损害,病程较短,多在一周内痊愈。312　实验室诊断

病毒分离:自咽拭子或咽喉洗液、粪便或肛拭子、脑脊液或疱疹液、以及脑、肺、脾、淋巴结等组织标本中分离到肠道病毒。

血清学检测:患者血清中特异性IgM抗体阳性,或急性期与恢复期血清IgG抗体有4倍以上的升高。

核酸检测:自患者血清、咽拭子或咽喉洗液、粪便或肛拭子、脑脊液或疱疹液以及脑、肺、脾、淋巴结等组织标本中检测到病原核酸。4　治疗

轻症病例以门诊对症治疗为主。重症病例(出现神经系统症状或心血管系统症状等)应收住院,重点救治。

治疗原则主要是对症处理,可应用维生素B、C及抗病毒药物,有合并症患者可应用丙种球蛋白。也可辨证施治,酌情辅以中药治疗。如果没有合并症,手足口病患儿多数一周即可痊愈。孩子患病期间,家长应加强护理,帮助孩子做好口腔卫生,进食前后用生理盐水或温开水漱口,食物应以流质及半流质等无刺激性食品为宜。因手足口病可合并心肌炎、脑炎、脑膜炎、弛缓性麻痹等病症,患儿应及时就诊、复查。5　预后

该病为自限性疾病,多数预后良好,不留后遗症。极少数患儿可引起脑膜炎、脑炎、心肌炎、弛缓性麻痹、肺水肿等严重并发症。6　预防

手足口病已于2008年5月2日列入我国

凋亡信号通过死亡受体途径和(或)线粒体途径激活caspase,caspase作为细胞凋亡的指挥中枢之一,通过切断与周围细胞的联络、重组细胞骨架、关掉DNA复制和修复、破坏DNA和核结构、诱导细胞显示吞噬和整合为凋亡小体的信号等,在细胞凋亡过程中起着重要作用。211　JNK

JNK同时又叫SAPK(stress-activatedpro2teinkinase),它是MARK家族中的重要成员之一,介导细胞信号转导,通过启动细胞中caspase家族蛋白激酶从而诱导细胞凋亡。Zhu等[4]将MG132作用于结肠癌细胞时,发现JNK能被MG132活化继而引起死亡受体DR5的增加,当加入JNK的抑制剂SP600125后,DR5的增加受到了明显的抑制。Lauricella等[5]发现JNK激活后能引起caspase-3和t-Bid活化、Fas配体水平增高、caspase-8活化、细胞色素C释放等。因此,MG132可能是通过激活JNK进而经死亡受体和线粒体途径激活caspase家族而实现其诱导细胞凋亡的功能的。212　TRAIL

TRAIL,亦称凋亡素2配体(Apo2ligand,Apo2L)是肿瘤坏死因子(tumornecrosisfac2tor,TNF)家族的成员,通过与TRAIL受体(TRAI)LR结合而起作用。目前TRAIL诱导细胞凋亡的途径尚不完全清楚。大多数人认为TRAIL是通过活化细胞内的caspase途径而诱导细胞发生凋亡的。Saulle等[6]研究发现MG132能够发挥明显的促凋亡效应,逆转卵巢癌细胞对TRAIL诱导细胞死亡的抵抗作用,使细胞对TRAIL的敏感性大大增强,同时使

[7]

TRAILR2的表达明显增加。Kabore等用MG132处理慢性淋巴细胞性白血病细胞后,发现MG132能上调TRAIL死亡受体DR4和DR5的表达,并引起caspase-8的活化,且定传染病管理的通知[J].2008年05月06日.

[2]中国疾病预防控制中心.手足口病预防

控制指南(2008年版)[J].2008年05月03日.

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法定丙类传染病管理。从近年疫情资料来看,本病每年的发病时间高峰位于7月份左右。作好预防工作至关重要。611　管理传染源

加强监测,提高监测敏感性是控制本病流行的关键。加强医疗机构感染性疾病科工作,做好传染病预检分诊和诊治。托幼机构做好晨间体检,发现患有疱疹的疑似患者,应立即动员家长对其进行家庭隔离治疗,直至病愈方可返校,以避免院内交叉感染,强化医院感染控制工作,加强预诊,设立专门诊室,及时发现患者,做好丙类传染病疫情报告,积极采取预防措施,重点加强医院产房、儿科病房的消毒,严防新生儿、婴幼儿院内感染而导致严重后果,对新发患者应及时采集合格标本,及早明确病原学诊断,防止疾病蔓延扩散。612　切断传播途径

托幼机构应每日对玩具、用具等进行清洗消毒,减少间接接触传播。被污染的日用品及食具等应消毒,患儿粪便及排泄物用3%漂白粉澄清液浸泡,衣物置阳光下暴晒,室内保持通风换气;流行时,做好环境、食品卫生和个人卫生;饭前便后要洗手,预防病从口入;家长尽量少让孩子到拥挤公共场所,减少被感染机会;加强食品与环境卫生监督工作,减少手足口病经食品及公共场所传播。613　保护易感人群

针对肠道病毒的预防疫苗目前尚在研制中[7,8]。预防重点注意保护或提高肌体抵抗力,注意婴幼儿的营养、休息,避免日光曝晒,防止过度疲劳,降低机体抵抗力。7　参考文献:

[1]卫生部.卫生部关于将手足口病纳入法

(1):38-41.

[6]杨智宏,朱启熔,李秀珠,等.2002年

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nizationwithvirus-likeparticlesofen2terovirus71elicitspotentimmuneresponsesandprotectsmiceagainstlethalchallenge[J].Vaccine,2008,26(15):1855-1862.

(收稿日期:2008-05-09)

例手足病肠道病毒血清型基因及临床特征[J].中国当代儿科杂志,2008,10