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内质网靶向型有机小分子荧光探针的研究进展

有机化学 2019年第4期39卷 940-951页

作者：张晟曦牛晴旻吴松泽吕海娟邢国文北京师范大学化学学院北京100875 中国人民大学附属中学北京100080

内质网是真核细胞中重要的细胞器,参与多种蛋白质、糖原、脂类及胆固醇类物质的合成和分泌.内质网由细胞质中单层膜包围而成,具有由扁平膜囊、膜管以及膜泡相连形成的三维网状结构.对内质网生理形态的研究有助于攻克某些代谢疾病.荧光... 详细信息

内质网是真核细胞中重要的细胞器,参与多种蛋白质、糖原、脂类及胆固醇类物质的合成和分泌.内质网由细胞质中单层膜包围而成,具有由扁平膜囊、膜管以及膜泡相连形成的三维网状结构.对内质网生理形态的研究有助于攻克某些代谢疾病.荧光探针技术在细胞器定位方面由于其光学性质良好,特异性定位效果突出,广泛地用于细胞器的结构探究和活动追踪.内质网荧光探针可分为两类:一类是单功能的内质网定位探针;另一类是多功能内质网探针,具有定位和检测内质网中活性物种、内质网形态和环境的多重功能.总结与评述了近年来重要的内质网探针的结构、功能和生物应用,阐述了内质网荧光探针多样的定位机理,展望了内质网荧光探针在生命科学研究领域的发展趋势.

关键词：内质网荧光探针靶向定位多功能探针

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内质网荧光探针研究进展

有机化学 2018年第12期38卷 3165-3175页

作者：吕卉徐学涛黄丹颖吴盼盼盛钊君刘文锋李冬利 Njud S.Alharbi 张焜王少华五邑大学化学与环境工程学院江门529020 江门市大健康国际创新研究院江门529020 Faculty of Science King Abdulaziz UniversityJeddah 999088 兰州大学药学院兰州730000

内质网作为亚细胞器在哺乳细胞生命活动中发挥重要作用.将内质网可视化,进一步检测其活性物质、微环境及生理过程,对于疾病的诊治具有重要的指导价值.近年来,内质网靶向荧光探针的设计与合成受到了越来越多的关注.当前已报道的内质网靶... 详细信息

内质网作为亚细胞器在哺乳细胞生命活动中发挥重要作用.将内质网可视化,进一步检测其活性物质、微环境及生理过程,对于疾病的诊治具有重要的指导价值.近年来,内质网靶向荧光探针的设计与合成受到了越来越多的关注.当前已报道的内质网靶向荧光探针涵盖了单纯内质网成像、金属离子、小分子物质、大分子物质、微环境等.总结并介绍了近期报道的内质网靶向荧光探针的设计与合成工作,分析了内质网荧光探针在研究细胞生理过程中的应用,并展望了内质网靶向荧光探针的发展趋势.

关键词：内质网荧光成像探针活性小分子

内质网在纳米材料毒性效应形成中的作用及机制

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生物化学与生物物理进展 2019年第1期46卷 20-31页

作者：王娟徐文娟王信文王晶晶王妹梅许安中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所中国科学院强磁场与离子束物理生物学重点实验室/环境毒理与污染控制技术安徽省重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 安徽医科大学病理生理学教研室合肥230032 安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601

随着纳米材料在食品、药物、生物医学等多领域的应用,其在生产使用过程中对人类健康的影响引起了广泛关注.内质网是蛋白质折叠与加工修饰、脂质合成以及Ca^(2+)储存的主要场所,是维护细胞内稳态的重要细胞器.内质网作为纳米材料的主要... 详细信息

随着纳米材料在食品、药物、生物医学等多领域的应用,其在生产使用过程中对人类健康的影响引起了广泛关注.内质网是蛋白质折叠与加工修饰、脂质合成以及Ca^(2+)储存的主要场所,是维护细胞内稳态的重要细胞器.内质网作为纳米材料的主要靶细胞器之一,在纳米材料引起的毒性效应中起重要作用.本文结合近年来国内外相关研究进展,阐述了纳米银(Ag-NPs)、纳米金(Au-NPs)、纳米二氧化钛(TiO_2-NPs)、纳米氧化锌(ZnO-NPs)、纳米二氧化硅(SiO_2-NPs)、富勒烯(C_(60))、单壁与多壁碳纳米管(SWCNTs/MWCNTs)以及石墨烯与氧化石墨烯(GO)等典型纳米材料对内质网结构与功能的影响,并归纳总结了内质网在不同纳米材料诱导的毒性效应中的作用及其异同点.纳米材料可通过引起内质网应激诱导细胞凋亡、炎症反应以及细胞自噬,还可通过激活IP_3信号通路诱导内质网Ca^(2+)释放激活钙依赖的细胞凋亡.纳米材料可在内质网中积累造成结构损伤及功能障碍,还可诱导内质网自噬.

关键词：内质网纳米材料细胞凋亡炎症反应细胞自噬毒性效应

内质网应激参与实验性视网膜脱离后细胞凋亡的研究

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中华眼科杂志 2008年第9期44卷 800-806页

作者：刘海洋钱锦汪枫桦许迅张皙张娴李甦雁张正培孙晓东上海交通大学附属第一人民医院眼科 200080 江苏省徐州市眼病防治研究所

目的研究内质网应激介导凋亡途径的标志物生长停滞及DNA损伤基因153（GADD153）在大鼠实验性视网膜脱离后不同时期的基因与蛋白表达水平并探讨内质网应激与视网膜脱离后细胞凋亡发生的关系。方法对照实验研究。Wistar大鼠88只（88只眼... 详细信息

目的研究内质网应激介导凋亡途径的标志物生长停滞及DNA损伤基因153（GADD153）在大鼠实验性视网膜脱离后不同时期的基因与蛋白表达水平并探讨内质网应激与视网膜脱离后细胞凋亡发生的关系。方法对照实验研究。Wistar大鼠88只（88只眼），采用计算机随机数字表法，分为正常对照组和实验组，实验组包括视网膜脱离后1／2、1、2、4、8、16及32d组；每组各11只鼠（11只眼），通过在视网膜下注射透明质酸钠的方法，建立视网膜脱离模型。在视网膜脱离后1／2、1、2、4、8、16及32d分别摘除眼球。应用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（TUNEL），检测视网膜细胞凋亡情况；采用半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法，检测GADD153 mRNA的表达水平；应用免疫印迹法，检测视网膜组织中GADD153蛋白表达水平；采用免疫荧光和激光共焦显微镜技术，观察GADD153蛋白在视网膜各层细胞的分布。应用SPSS10．0统计学软件进行数据分析。对各组鼠视网膜凋亡细胞百分比和GADD153 mRNA表达水平的比较，采用Kruskal Wallis检验；GADD153蛋白表达水平的比较，采用One-Way ANOVA检验，以P〈0．05作为差异有统计学意义。结果大鼠视网膜脱离后凋亡细胞主要集中在光感受器细胞层，凋亡高峰出现在视网膜脱离后2—4d，8d后显著减少，组间视网膜细胞凋亡百分比差异有统计学意义（x^2=22．423，P〈0．05）；视网膜脱离后1／2、1、2及4d，视网膜GADD153 mRNA表达水平显著升高（x^2=27．223，P〈0．05）；GADD153蛋白表达水平亦显著升高（F=16．052，P〈0．05），主要表达部位在光感受器细胞层。结论视网膜脱离后内质网应激标志物GADD153被激活，并在视网膜组织表达水平增高，其表达状态与视网膜细胞的凋亡时间和发生位置相一致；内质网应激介导的凋亡途径参与了视网膜脱离后光感受器细胞凋亡的发牛。

关键词：视网膜脱离内质网细胞凋亡光感受器转录因子CHOP

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锻炼缓解内质网还原应激从而促进健康衰老

生物化学与生物物理进展 2022年第3期49卷 444-453页

作者：王圆圆乔新华时畅叶傲君郭苗苗赵玉政陈畅中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 华东理工大学药学院上海200237

目的锻炼是延缓衰老的有效策略,本工作的目的在于探索锻炼是如何在细胞器水平影响内质网的氧化还原状态,以及内质网氧化还原状态是否影响个体衰老。方法利用定位于内质网响应过氧化氢的Hyperion探针检测线虫衰老过程中及经过游泳运动后... 详细信息

目的锻炼是延缓衰老的有效策略,本工作的目的在于探索锻炼是如何在细胞器水平影响内质网的氧化还原状态,以及内质网氧化还原状态是否影响个体衰老。方法利用定位于内质网响应过氧化氢的Hyperion探针检测线虫衰老过程中及经过游泳运动后体壁肌肉内质网的氧化还原状态。通过在线虫内质网中特异过表达哺乳动物过氧化氢酶的同源基因ctl-1构建内质网特异的还原应激模型,研究了内质网还原应激对个体衰老的影响。线虫的健康状态以线虫寿命、身体摆动次数及对压力的响应能力为判断指标进行表征。结果用Hyperion;探针检测发现,衰老线虫的内质网中过氧化氢水平相比与年轻线虫显著降低,表明内质网在衰老过程中发生了还原应激。线虫经过短时90 min游泳运动及长时期4 d(3次+3次+2次+2次,90 min/次)的游泳运动都可以增加内质网的氧化力。相比于对照,内质网还原应激的线虫寿命缩短,身体摆动次数降低,应对压力的响应能力下降,表明内质网还原应激加速线虫衰老。进一步研究发现,长时期的锻炼可以提高内质网的氧化力,缓解衰老相关的内质网还原应激,经过锻炼的第8天的线虫运动活力显著高于未锻炼的第8天的线虫,而与第4天的线虫相似,表明锻炼延缓了线虫衰老。结论本工作揭示了锻炼对内质网氧化还原状态的调控,在个体水平发现内质网还原应激促进衰老,发现锻炼能增加内质网氧化力,改善衰老相关的内质网还原应激,促进健康衰老。本研究阐明了锻炼在细胞器水平对氧化还原的精准调控,从氧化还原角度揭示了锻炼促进健康衰老的新机制,提示维持内质网的氧化力是延缓衰老的潜在策略。

关键词：锻炼内质网还原应激衰老线虫应激反应

内质网应激相关蛋白及其介导的细胞凋亡在大鼠难免性压疮形成中的作用

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中华烧伤杂志 2013年第5期29卷 448-453页

作者：崔飞飞潘莹莹代彦丽王周光肖健姜丽萍浙江省温州医科大学附属东阳医院护理部 322100 温州医科大学护理学院温州医科大学药学院

目的探讨内质网应激（ERS）相关蛋白及其介导的细胞凋亡在大鼠难免性压疮形成中的作用。方法将40只雄性SD大鼠按照随机数字表法分为正常对照组和1个受压周期组、3个受压周期组、6个受压周期组、9个受压周期组，每组8只。本实验模拟临床... 详细信息

目的探讨内质网应激（ERS）相关蛋白及其介导的细胞凋亡在大鼠难免性压疮形成中的作用。方法将40只雄性SD大鼠按照随机数字表法分为正常对照组和1个受压周期组、3个受压周期组、6个受压周期组、9个受压周期组，每组8只。本实验模拟临床压疮的处理，向大鼠大腿股薄肌部位施加22．47kPa压力，持续施压2．0h，放松0。5h，即1个受压周期。1个受压周期组大鼠模拟压疮处理1次；3个受压周期组大鼠1d内模拟压疮处理3次；6个受压周期组大鼠每天模拟压疮处理3次，持续2d；9个受压周期组大鼠每天模拟压疮处理3次，持续3d；正常对照组大鼠未进行施压处理。模拟完成后，处死各受压组大鼠，取受压中心部位肌肉组织行HE染色观察组织形态学变化；Hoeehst33258染色检测每平方毫米受压肌肉组织中凋亡细胞核数量；蛋白质印迹法检测ERS相关蛋白即结合蛋白（BIP）、蛋白质二硫键异构酶（PDI）、转录因子CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12（caspase-12）的水平，数据以目的蛋白与内参照GAPDH灰度比值表示。正常对照组大鼠取相同部位肌肉组织进行上述检测。对数据进行单因素方差分析，两两比较行LSD-t检验。结果形态学观察显示，与正常对照组比较，各受压组大鼠局部受压肌肉组织呈现炎性细胞浸润、肌纤维溶解、空泡变性等病理改变。Hoechst33258荧光染色显示，1个受压周期组、3个受乐周期组、6个受压周期组、9个受压周期组大鼠每平方毫米受压肌肉组织中凋亡细胞核数量分别为（14．5±4．4）、（11．0±2．9）、（13．8±5．1）、（21．3±6．0）个，均明显多于正常对照组[（2．7±1．4）个，t值为4．223—6．000，P值均小于0．01]。蛋白质印迹法检测显示，正常对照组和1个受压周期组、3个受压周期组、6个受压周期组、9个受压周期组大鼠BIP蛋白表达分别为0．64±0．12、1．20±0．34、1．59±0．24、1．17±0．28、1．44±0．33，PDI蛋白表达分别为0．48±0．15、0．61±0．19、1．23±0．38、0．37±0．19、0．29±0．15。组间2项指标比较差异均有统计学意义（F值分别为5．32、7．95，P〈0．05或P〈0．01）。蛋白质印迹法检测显示，正常对照组和1个受压周期组、3个受压周期组、6个受压周期组、9个受压周期组大鼠CHOP蛋白表达分别为0．58±0．18、1．48±0．27、1．03±0．21、0．95±0．30、1．69±0．34，easpase—12蛋白表达分别为0．55±0．12、1．08±0．31、0．69±0．24、1．79±0．20、2．06±0．47。组间2项指标比较差异均有统计学意义（F值分别为8．17、15．48，P值均小于0．01）。结论ERS相关蛋白及其介导的细胞凋亡可能参与难免性压疮的形成。

关键词：细胞凋亡内质网应激压疮深部组织损伤

内质网应激反应蛋白在光照损伤诱导视网膜变性中的作用

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北京大学学报（医学版） 2008年第4期40卷 425-430页

作者：吴乐萌郭秀娟曹安民杨丽萍北京大学第三医院眼科北京大学眼科中心北京100083

目的：探讨在光照损伤诱导视网膜感光细胞变性凋亡中,内质网应激反应蛋白的表达变化。方法：取4 -5周龄的Balb/cJ雄性小鼠189只,随机分为7组（每组n=27）,其中1组（27只）作为对照组,6组（162只）作为实验组。将实验组Balb/cJ小鼠暗适... 详细信息

目的：探讨在光照损伤诱导视网膜感光细胞变性凋亡中,内质网应激反应蛋白的表达变化。方法：取4 -5周龄的Balb/cJ雄性小鼠189只,随机分为7组（每组n=27）,其中1组（27只）作为对照组,6组（162只）作为实验组。将实验组Balb/cJ小鼠暗适应48h后暴露于光照损伤（波长490 -580nm,光照度3500lx）24h。分别于暗恢复后0h,3h,6h,24h,3d以及7d处死小鼠,摘取眼球。用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（terminal transferase-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL）检测感光细胞的凋亡;Western blot检验视网膜中内质网应激反应蛋白（GRP78/BiP,procaspase-12和cleaved caspase-12,p-PERK,p-eIF2α）的表达变化;免疫荧光染色共聚焦显微镜观测内质网应激反应蛋白在视网膜中的表达。结果：（1）光照损伤后视网膜外核层中出现TUNEL染色阳性细胞,并且在暗恢复24h后阳性染色细胞数达到高峰;（2）伴随光照损伤诱导的视网膜变性过程,Western blot检测结果显示内质网应激反应蛋白的表达上调,与正常对照组之间的差异具有统计学意义（P〈0.01）;（3）免疫荧光染色结果显示内质网应激反应蛋白主要表达于视网膜感光细胞的内节和感光细胞核中。结论：在光照损伤诱导的视网膜感光细胞变性凋亡中,内质网应激反应蛋白的激活对于感光细胞的变性凋亡可能具有重要作用。应用内质网应激反应调节剂可能对此类疾病起到有效治疗作用。

关键词：视网膜变性内质网细胞凋亡光刺激

内质网靶向递药系统用于抗肿瘤免疫治疗的研究进展

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药学学报 2022年第1期57卷 76-84,I0004页

作者：陈李强沈欣然黄园四川大学华西药学院靶向药物与释药系统教育部重点实验室四川省植物来源药物工程实验室四川省小分子药物精准化工程技术研究中心四川成都610041

内质网作为真核细胞内功能多样的细胞器,不仅是蛋白质合成与修饰的关键场所,也是胞内信号转导的重要位点,影响着细胞的功能发挥、存活及凋亡。内质网稳态的失衡会引起内质网应激,这与肿瘤的发生与发展密不可分。在一些药物(蒽醌类及奥... 详细信息

内质网作为真核细胞内功能多样的细胞器,不仅是蛋白质合成与修饰的关键场所,也是胞内信号转导的重要位点,影响着细胞的功能发挥、存活及凋亡。内质网稳态的失衡会引起内质网应激,这与肿瘤的发生与发展密不可分。在一些药物(蒽醌类及奥沙利铂等)的作用下,过度的内质网应激则会介导肿瘤细胞的免疫原性细胞死亡并激发抗肿瘤免疫反应,在治疗后期形成长期免疫记忆。但是,这些药物往往存在靶向性差等问题,在肿瘤细胞内质网的蓄积量极低,限制了其临床疗效。因此,内质网靶向药物的研究将为更高效更精准的抗肿瘤免疫治疗提供参考。本文就内质网与肿瘤免疫的关系,以及近年来基于内质网靶向的抗肿瘤免疫治疗的策略进行综述,并对内质网靶向策略存在的问题及未来发展方向进行总结与展望。

关键词：内质网靶向递药肿瘤治疗免疫疗法内质网应激免疫原性细胞死亡

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内质网靶向纳米药物的研究进展

生物工程学报 2021年第2期37卷 418-428页

作者：赵妍喻其林南开大学生命科学学院分子微生物学与技术教育部重点实验室天津300071

内质网作为真核细胞内极为重要的细胞器,在生物大分子合成与加工、物质转运、离子稳态维持、信号转导、细胞器间物质与信号交流等诸多方面发挥关键作用,其功能异常与癌症、自身免疫疾病、病原微生物感染、神经退行性疾病、糖尿病等诸多... 详细信息

内质网作为真核细胞内极为重要的细胞器,在生物大分子合成与加工、物质转运、离子稳态维持、信号转导、细胞器间物质与信号交流等诸多方面发挥关键作用,其功能异常与癌症、自身免疫疾病、病原微生物感染、神经退行性疾病、糖尿病等诸多重大疾病紧密相关。随着纳米技术的不断发展,内质网靶向纳米药物的开发与应用逐渐成为生物工程、纳米医学、材料化学等领域的研究热点。文中结合近年来国内外相关研究进展,对内质网功能紊乱与疾病发生的关系、内质网靶向纳米药物的设计原理、内质网靶向纳米药物的应用进行了综述。内质网靶向纳米药物基于纳米药物载体或生物活性分子自组装原理进行设计。它们以主动或被动方式靶向内质网,通过破坏或维持内质网功能而发挥作用,在癌症靶向治疗、免疫调节、神经系统功能修复等诸多方面具有广泛的应用前景。

关键词：内质网纳米药物分子自组装纳米载体癌症