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正常血浆中ΛP蛋白含量一龄较低或甚微,有的还不易检出。在炎症、感染、发热、创伤、手术等应激原作用下,有些AP蛋白可增加20 1,000倍。如C-反应蛋白,血清淀粉样物质A等:有些AP蛋白则增加2~S倍,如1.抗胰蛋白南等:而有的AP蛋白只塔加30~60%,如铜蓝重 白、C:等。 P白来于 于巨唯细胞、内皮丝 纤维细胞和多形核白细等 AP蛋白的生生 学功 抑制蛋白的作用伤、感染等引起的应时,体内蛋白水解酶增多,过多的蛋白水帮爵可引起组织的损,人P蛋白中有蛋白抑 物,例如a1抗胰蛋白 1-抗糜蛋白酶、C的抑制因子、2.抗纤溶酶等。应激时,这些第的消耗增加,同时合成也增加,以保证蛋白 制物能得到必要的补充。 2.凝血和纤溶纤维蛋白原在凝血醇作用下形成的纤维重白在炎症区组织间隙构成网状物或凝块,有利于阻止病原体及其毒性产物的扩散: 继而纤溶系统的激活又可在晚些时候溶解这些凝块而使组织间隙恢复原状,然而,凝血和纤溶系统的过度激活却有可能导致DIC而给机体造成 严重的后果。 3.清除异物和坏死组织某些八P蛋白具有迅速的非待异性的清除异物和坏死组织的作用。例如C-反应蛋白容易与细芭细抱壁结合,又可激活 补体的以经典途经,促进大、小吞壁细胞的功能。这就使得与℃反应蛋白结合的细菌迅速地被清除。 4.清除自由基如铜蓝蛋白能活化超氧化物岐化裤(superoxide dismutase,.SOD),故有清除氧自由基的作用. 5.其他如血清淀粉样物质Λ可能有促使损伤细胞修复的作用:纤维连接蛋白则能促进单核细胞。巨陈细胞和纤维母细胞趋化性,促进单核细 胞膜上Fc受体和C受体的表达,并活朴体旁路,从而促进单核细胞的吞莲功能,等等。 第六节热休克蛋白 热休克蛋白((,HSP)是指红 胞在应激原特别是环境高温诱导下所生成的一组蛋白质, polytene chromosom 一2千倍,故有利于在光学显微 下进行观察研究, 25℃提高到30℃(热休 度升后 30分钟后就可在多丝染色体上看到松 象(或称膨突则,提示这些区带基因的转录加强并可能有某些蛋白质的合成增加。至1974年,后人才从热休克果幼虫的睡液腺等部位分 离到了6种新的蛋白质,即HSP,除环境高温以外,其他应激原如缺氧、寒冷、感染.饥饿、创伤、中毒等也能诱导细胞生成HSP,因此,HS 又应微日(stress protein. SP),但习惯上仍称HSP, 近年研究表明,HSP的生成,不仅见于果蝇,而且是普遍存在于从细菌直至人类的整个生物界(包括植物和动物)的一种现象。例如 1981年有人在实验中证明,将大鼠置于55℃的高温环境,直肠温度迅速升至42~42.5℃,15分钟后使环境温度降至常道,体温也随之于30分钟 后降至正常水平。90分钟后处死动物,就可在心.脑。肝、肺等器言的组织内分离出一种分子量为71kD的新的蛋白质,即SP, 绝大都分生物细孢生成的HSP分子量都在80~110kD、68~74kD和18~30kD之间.不同分子量的HSP,在细胞内的分布也有所不同,例 如,在酵母菌中发现的分子量为89kD的HSP是一种可溶性的细胞浆蛋白质,而分子量为68kD.70kD、110kD的HSP却主要分布于核或核仁区 域. HSP在生物界中的一个重要特点是它们在进化过程中的高度保守性。例如。从大肠杆菌、酵母、果蝇和人体分离的分子量为70kD的HSP 如果对它们进行全氨基酸序列分析,就可发现它们归有80%以上的相似性。HSP在进化过程中的高度保守性,说明它们具有普遍存在的重要生 理功能。然而在这方面的研究,迄今还很不充分, 一。热休克蛋白的诱导和调节的机制 总的来说,HSP的诱导和调节的机制迄今还不清范,只有一些推测.。 应激原诱导HSP生成的速度很快。将果蝇从25℃移至37℃环境,只要20分钟,就可以检出HSP,因而有人推想高温是通过某种已经存在的 调节因子作用于基因并从而使转录加强的。实验证明,用热休克细胞的泡浆提取物可以诱导果蝇幼虫速液擦细泡核内染色体的蓬松现象,而未 经热休克的对照细胞胞浆无此种诱导作用。提示跑浆内存在的某种物质,在应激时可被活化而转位到核内,进而启动基因对HS印mRNA的转 录 上述的染色体蓬松现象,即使是在应激原的持续作用下,一般也都在60分钟以内消失,而HSP则由于降解较慢,故可持续存在6小时,提示 HSp mRNA的转录受HSP的负反馈调节。 二、热休克蛋白的功能 HSP可提高细抱的应激能力,特别是耐热能力.预先给生物以非致死性的热刺激,可以加强生物对第二次热刺激的抵抗力,提高生物对致 死性热刺激的存活率,这种现象称为热耐受。目前对此现象的分子机制仍不太清楚,但许多研究均发现了HSP的生成量与热耐受呈正相关。 HSP还可调节N,KATP隋的活性,某些细经热休克丧失的N,KATP南活性可在3℃培养中随着HSP的产生而得到部分恢复,HSP的 诱导剂亚神酸钠亦可使N,K+ATP酶的活性升高.这种现象可被放线菌素D和环已酰亚胺抑制,提示N,K*ATP酶活性升高是一种基因表达 发现有些HSP具有促进细胞内糖原异生和糖原生成的作用,使细胞内糖原贮量增多,从而提高应能 力. 正常血浆中AP蛋白含量一般较低或甚微,有的还不易检出。在炎症、感染、发热、创伤、手术等应激原作用下,有些AP蛋白可增加20~ 1,000倍。如C-反应蛋白,血清淀粉样物质A等;有些AP蛋白则增加2~5倍,如α1-抗胰蛋白酶等;而有的AP蛋白只增加30~60%,如铜蓝蛋 白、C3等。 AP蛋白在血浆中浓度的升高主要是由于合成增强和释放增多。但它们在高水平上保持恒定则主要是合成和分解平衡的结果。有些AP蛋白 在急性期反应中合成增加,但消耗也增加,例如,某些补体成分在血中浓度可不增高或增高不多。 AP蛋白来源于何种组织和细胞虽有争论,但灌流实验已证实了肝是AP蛋白的主要来源,肝细胞能合成大多数的AP蛋白。少数AP蛋白来源 于巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞和多形核白细胞等。 二、AP蛋白的生物学功能 1.抑制蛋白酶的作用 创伤、感染等引起的应激时,体内蛋白水解酶增多,过多的蛋白水解酶可引起组织的损害。AP蛋白中有蛋白酶抑制 物,例如α1-抗胰蛋白酶、α1-抗糜蛋白酶、C1酯酶抑制因子、α2-抗纤溶酶等。应激时,这些酶的消耗增加,同时合成也增加,以保证蛋白酶抑 制物能得到必要的补充。 2.凝血和纤溶纤维蛋白原在凝血酶作用下形成的纤维蛋白在炎症区组织间隙构成网状物或凝块,有利于阻止病原体及其毒性产物的扩散; 继而纤溶系统的激活又可在晚些时候溶解这些凝块而使组织间隙恢复原状。然而,凝血和纤溶系统的过度激活却有可能导致DIC而给机体造成 严重的后果。 3.清除异物和坏死组织某些AP蛋白具有迅速的非特异性的清除异物和坏死组织的作用。例如C-反应蛋白容易与细菌细胞壁结合,又可激活 补体的以经典途经,促进大、小吞噬细胞的功能。这就使得与C-反应蛋白结合的细菌迅速地被清除。 4.清除自由基如铜蓝蛋白能活化超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD),故有清除氧自由基的作用。 5.其他如血清淀粉样物质A可能有促使损伤细胞修复的作用;纤维连接蛋白则能促进单核细胞、巨噬细胞和纤维母细胞趋化性,促进单核细 胞膜上Fc受体和C3b受体的表达,并活补体旁路,从而促进单核细胞的吞噬功能,等等。 第六节 热休克蛋白 热休克蛋白(heatshock protein,HSP)是指细胞在应激原特别是环境高温诱导下所生成的一组蛋白质。 HSP首先是在果蝇体内发现的。果蝇幼虫唾液腺的多丝染色体(polytene chromosome)比一般染色体粗1~2千倍,故有利于在光学显微镜 下进行观察研究。1962年有人发现,将果蝇的培养湿度从25℃提高到30℃(热休克环境温度升高),30分钟后就可在多丝染色体上看到蓬松现 象(或称膨突puff),提示这些区带基因的转录加强并可能有某些蛋白质的合成增加。至1974年,后人才从热休克果蝇幼虫的唾液腺等部位分 离到了6种新的蛋白质,即HSP。除环境高温以外,其他应激原如缺氧、寒冷、感染、饥饿、创伤、中毒等也能诱导细胞生成HSP。因此,HSP 又称应激蛋白(stress protein, SP),但习惯上仍称HSP。 近年研究表明,HSP的生成,不仅见于果蝇,而且是普遍存在于从细菌直至人类的整个生物界(包括植物和动物)的一种现象。例如, 1981年有人在实验中证明,将大鼠置于55℃的高温环境,直肠温度迅速升至42~42.5℃,15分钟后使环境温度降至常温,体温也随之于30分钟 后降至正常水平。90分钟后处死动物,就可在心、脑、肝、肺等器官的组织内分离出一种分子量为71kD的新的蛋白质,即HSP。 绝大部分生物细胞生成的HSP分子量都在80~110kD、68~74kD和18~30kD之间。不同分子量的HSP,在细胞内的分布也有所不同,例 如,在酵母菌中发现的分子量为89kD的HSP是一种可溶性的细胞浆蛋白质,而分子量为68kD、70kD、110kD的HSP却主要分布于核或核仁区 域。 HSP在生物界中的一个重要特点是它们在进化过程中的高度保守性。例如。从大肠杆菌、酵母、果蝇和人体分离的分子量为70kD的HSP, 如果对它们进行全氨基酸序列分析,就可发现它们具有80%以上的相似性。HSP在进化过程中的高度保守性,说明它们具有普遍存在的重要生 理功能。然而在这方面的研究,迄今还很不充分。 一、热休克蛋白的诱导和调节的机制 总的来说,HSP的诱导和调节的机制迄今还不清楚,只有一些推测。 应激原诱导HSP生成的速度很快。将果蝇从25℃移至37℃环境,只要20分钟,就可以检出HSP,因而有人推想高温是通过某种已经存在的 调节因子作用于基因并从而使转录加强的。实验证明,用热休克细胞的胞浆提取物可以诱导果蝇幼虫唾液腺细胞核内染色体的蓬松现象,而未 经热休克的对照细胞胞浆无此种诱导作用。提示胞浆内存在的某种物质,在应激时可被活化而转位到核内,进而启动基因对HSp mRNA的转 录。 上述的染色体蓬松现象,即使是在应激原的持续作用下,一般也都在60分钟以内消失,而HSP则由于降解较慢,故可持续存在6小时,提示 HSp mRNA的转录受HSP的负反馈调节。 二、热休克蛋白的功能 HSP可提高细胞的应激能力,特别是耐热能力。预先给生物以非致死性的热剌激,可以加强生物对第二次热剌激的抵抗力,提高生物对致 死性热剌激的存活率,这种现象称为热耐受。目前对此现象的分子机制仍不太清楚,但许多研究均发现了HSP的生成量与热耐受呈正相关。 HSP还可调节Na + -K + -ATP酶的活性。某些细胞经热休克丧失的Na + -K + -ATP酶活性可在3℃培养中随着HSP的产生而得到部分恢复。HSP的 诱导剂亚砷酸钠亦可使Na + -K + -ATP酶的活性升高。这种现象可被放线菌素D和环已酰亚胺抑制,提示Na + -K + -ATP酶活性升高是一种基因表达 的结果,而不是亚砷酸钠直接作用的结果。 有人通过四膜虫属细胞热休克的研究,发现有些HSP具有促进细胞内糖原异生和糖原生成的作用,使细胞内糖原贮量增多,从而提高应能 力
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