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氧化应激损伤在临床上十分常见,如感染、炎症、中毒、创伤、缺氧、缺血、缺血-再灌注损伤以及败血症休克、全身炎症反应综合征、多器官功能衰竭等。上述疾病或病理过程均涉及活性氧(如 H2O2、O2、OH· 等)的大量产生。活性氧或氧自由基攻击细胞,使细胞膜破裂、DNA 断裂、细胞器受损,从而导致严重后果。核仁是位于真核细胞核中一个由核糖体 DNA 重复序列环绕并结合多种核仁蛋白质而形成的非膜性细胞器。核仁参与 rRNA 合成、核糖体形成、装配及转运,在真核细胞的蛋白质合成、生长、发育、增殖、分化中均发挥重要作用。在某些应激状态下(如热应激,TNF-α,顺铂),多种肿瘤细胞核仁发生结构分离或碎裂,我室以往亦发现氧化应激可导致原代培养的大鼠心肌细胞核仁分离,但有关氧化应激所致核仁分离发生的分子机制以及核仁功能有何改变,目前尚不清楚。近年来,不少学者重视细胞内源性保护机制在疾病防治中的作用,关注焦点之一是热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)。HSPs 是细胞在生理状态下必需而在应激状态(特别是热应激)时表达增多的一类保护性蛋白质。HSPs 的诱导表达受热休克转录因子 1(heat shocktranscription factor 1, HSF1)调控。各种应激因素激活 HSF1,活化的 HSF1 形成三聚体后从细胞浆转位至细胞核,并与多种 HSPs 基因启动子区的热休克元件结合,从而启动这些 HSPs 基因的表达。热休克蛋白 70(heat shock protein 70, HSP70)是 HSPs 家族在应激时表达最多,也是最为重要的成员。研究表明,采用各种因素诱导 HSP70 表达增加后可抑制细胞凋亡的发生。我室也曾发现 HSP70 能减轻氧化应激所致核仁分离,但其分子机制尚有待深入研究。本研究在以往的工作基础上,采用 0.5mmol/L 过氧化氢(hydrogenperoxide, H2O2)分别作用于C2C12、RAW264.7及K562细胞以诱导核仁分离,探讨氧化应激状态下核仁结构、功能的改变及其分子机制。在此基础上,通过热休克反应诱导或基因转染增加细胞中 HSP70 的表达,观察 HSP70对过氧化氢所致核仁结构、功能变化的影响,并构建多种 HSP70 重要结构域缺失突变体,以探讨 HSP70 减轻核仁损伤的分子机制。主要实验结果如下: