高迁移率族蛋白B1介导内质网应激在脑缺血／再灌注损伤中的作用

摘要

目的以“缺血／再灌注-高迁移率族蛋白B1-内质网应激”（I／R—HMGB1-ERS）为切入点，探讨HMGB1参与脑I／R损伤中ERS的机制。方法取出生1～3d乳鼠脑组织，体外培养脑细胞，待细胞传代至第3代用于实验。将细胞分为两组：空白对照组细胞正常培养，不予任何处理；缺氧／复氧组以99．9％氮气培养细胞60min（缺氧），开放瓶口复氧120min模拟I／R模型。利用小干扰RNA（siRNA）沉默HMGB1基因（将siRNA和转染试剂Lipofectamine 2000混合物梯度转染至细胞中）作为HMGB1-siRNA转染组，并设空白对照组（未经任何处理）和阴性对照组（转染对照siRNA）。采用反转录-聚合酶链反应（RT—PCR）和蛋白质免疫印迹试验（Western Blot）检测细胞中HMGB1和ERS相关分子的mRNA及蛋白表达。结果①缺氧／复氧组细胞内HMGB1和ERS相关分子葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C／EBP同源蛋白（CHOP）、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶12（caspase-12）的mRNA及蛋白表达均较空白对照组明显升高（以空白对照组数值为基数1，HMGB1 mRNA：3．19±0．48比1，t=2．183，P=0.008；GRP78 mRNA：2．07±0．33比1，t=3．292，P=0．016；CHOP mRNA：1．93±0．28比1，t=2．573，P=0．021；caspase-12 mRNA：2．42±0．42比1，t=2．261，P=0．027；HMGB1蛋白：2．28±0．36比1，t=2．042，P=0．009；GRP78蛋白：1．33±0．24比1，t=2．781，P=0．016；CHOP蛋白：1．67±0．34比1，t=2．174，P=0．021；caspase-12蛋白：1．36±0．44比1，t=3．192，P=0．008）。说明ERS相关分子参与了细胞缺氧／复氧过程。②siRNA沉默HMGB1基因后，缺氧／复氧模型细胞内HMGB1和ERS相关分子的mRNA及蛋白表达水平均较空白对照组和阴性对照组明显下调（以空白对照组数值为基数1，HMGB1 mRNA：0．27±0．12比1、1．02±0．04，GRP78 mRNA：0．16±0．13比1、0．96±0．04，CHOP mRNA：0．47±0．09比1、0．98±0．07，caspase-12 mRNA：0-31±0．11比1、1．05±0．02；HMGB1蛋白：0．23±0．04比1、1．08±0．01，GRP78蛋白：O．14±0．09比1、1．35±0．03，CHOP蛋白：0．32±0．10比1、0．93±0．06，caspase-12蛋白：0．27±0．09比1、0．97±0．08；P〈0．05或P〈0．01）。说明HMGB1参与ERS的过程可能与GPR78、CHOP、caspase-12等分子有关。结论缺氧，复氧脑细胞内HMGB1和ERS相关分子表达水平均显著上调，而沉默HMGB1基因可明显抑制上述分子的表达水平，“I／R—HMGB1-ERS”路径可能参与脑I／R损伤的发生机制。