现有资料表明,HSP70可从以下几方面发挥其细胞保护作用:①提高细胞对应激原的耐受性。②分子伴侣作用(Molecular chaperones):HSP70作为主要的分子伴侣蛋白,与新生、未折叠、错折叠或聚集的蛋白质相结舍,减少产生不溶性聚集物的危险性,促进某些变性蛋白的降解和清除,以维护细胞功能。③抗细胞凋亡作用[6]:阻断或抑制HSPs诱导细胞凋亡,而HSPs的高表达则能发挥细胞保护作用,抑制细胞凋亡。④抗氧化antioxidition)作用:HSP70通过抑制氧自由基的产生,清除氧自由基,释放和增加内源性过氧化物酶(SOD)水平,实现细胞保护作用[7]。此外,HSP70在参与机体免疫、抗肿瘤、细胞周
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期调控、胚胎形成的细胞分化和胚胎发育过程中也扮演重要角色。
在正常胃组织中可检测到HSPs的少量表达,但在应激条件下,胃黏膜可出现大量HSP表达[8]。胃黏膜经常受到食物、乙醇、病原体等因素的刺激,细胞应激诱发凋亡,依照细胞适应性保护原则,胃黏膜上皮细胞能积极调整保护机制,促进HSP合成,减轻应激损伤[9]。已有多项研究表明,HSPs可以防止应激性溃疡的发生[10-l1],并对高热、缺血再灌注、氧化应激和化学毒物等因素引起的受损胃黏膜细胞有促进功能恢复的作用。HSP70作为分子伴侣在胃黏膜应激反应中能保护线粒体并减少应激引起的细胞内蛋白质变性和聚集,减少细胞凋亡[12-14]。
现代医学多采用短暂的缺血、缺氧、高温等物理化学的预处理方法来启动机体内源性保护机制[15-17],以加强机体对随后疾病的抵抗与耐受力。但上述这些预处理方法的安全性及可操作性尚存争议,因此其临床应用受到限制。近年将针灸作为一种“预处理”的方法,来研究其“预适应”作用的报道逐渐增多,并提出“穴位针刺预处理”
[18]、“针灸预处理”、“针灸良性预应激”[19]等概念。经过大量实验和临床研究显示,针灸预处理对心、脑、胃肠、脊髓等部位缺血缺氧有良好的保护作用。大量文献提示,针灸预处理的细胞保护作用与HSP密切相关[20-25],故人们认为,如果通过针灸预处理的手段,诱导HSPs 等生物活性物质产生,启动内源性保护体系,提高机体防御疾病能力,对于推动中医药学乃至生物学发展具有重要意义。
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笔者所在课题组曾报道艾灸对胃黏膜细胞的损伤修复具有良好的细胞保护作用,如艾灸足三里、梁门能降低应激性溃疡,胃黏膜丙二醛(MAD)和内皮素(ET)含量,对受损胃黏膜出现抗氧化损伤作用;抑制胃黏膜细胞凋亡,刺激胃黏膜上皮细胞增殖与修复。而以上作用均与艾灸上调应激性溃疡大鼠胃黏膜细胞HSP70蛋白其及基因表达有一定关系[7,25-28]。为了确认HSPs与细胞保护作用之间的关系,常采用基因敲除或蛋白质合成阻断方法来验证两者之间关系。槲皮素(quercetin)因其具有抑制HSP转录与翻译的特点已被广泛应用于HSP的研究中[29-31]。如姜氏等[32]发现腹腔注射锌离子可诱导大鼠视网膜HSP72表达,而对照组注射槲皮素后HSP72呈阴性表达,且实验组凋亡细胞少于实验对照组,表明通过诱导HSP72可减轻病理性细胞凋亡的发生。因HSP70对肿瘤细胞也具有保护作用,故也有人采用槲皮素特异性抑制肿瘤细胞HSP70的表达来诱导肿瘤细胞凋亡[33]。
实验表明,适当剂量的槲皮素灌胃可抑制胃黏膜细胞HSP 合成,但不会对大鼠产生毒性作用[34]。为了进一步验证艾灸的预保护作用与HSP70的关系,本实验采用槲皮素灌胃方法阻断HSP70合成后,观察了艾灸预处理对急性胃黏膜损伤大鼠胃黏膜损伤程度,HSP70表达及细胞凋亡的影响。实验结果表明,D组大鼠HSP70含量明显低于C组(P<0.01),接近于B组和A组(P>0.05),说明槲皮素确实阻断了急性胃黏膜损伤大鼠胃黏膜HSP70的合成。同时,D组
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大鼠UI和AI均明显高于C组。这表明槲皮素阻断HSP70的合成后,艾灸预处理对急性胃黏膜损伤的保护作用也随之减弱,表现为胃黏膜损伤加剧和细胞凋亡增多。由此再一次证明,艾灸预处理对胃黏膜的保护作用确与艾灸上调HSP70表达有关,艾灸作为激发机体内源性保护机制的有效手段,其作用机制的分子生物学基础与HSP70的表达是分不开的。
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