綜述:腦缺血再灌注損傷中的熱休克蛋白:機制與治療意義

《Experimental Neurology》:Heat shock proteins in cerebral ischemia-reperfusion injury: Mechanisms and therapeutic implications

【字體: 時間:2025年05月09日 來源:Experimental Neurology 4.6

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 。ň庉嬐扑])本綜述系統梳理了2013-2024年熱休克蛋白(HSPs)在腦缺血再灌注損傷(CIRI)中的多維度作用,揭示其通過調控氧化應激、細胞死亡(凋亡/壞死性凋亡/鐵死亡)、自噬及血腦屏障(BBB)完整性等機制發揮神經保護功能,重點探討HSP90/70/60等亞型雙刃劍效應,為靶向HSPs的中藥成分、基因療法等創新治療策略提供理論支撐。

  

Heat shock protein家族

作為物種高度保守的應激反應蛋白,熱休克蛋白(HSPs)按分子量可分為HSP100、HSP90、HSP70、HSP60及小分子HSPs(sHSPs)。其中HSP90α/β和GRP94等亞型通過ATP依賴性分子伴侶功能參與蛋白質折疊與穩態維持,而HSP32(即血紅素加氧酶-1)則通過降解血紅素發揮抗氧化作用。

氧化應激

腦組織因高代謝率和低再生能力易受活性氧(ROS)攻擊。HSP70通過激活超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)減輕氧化損傷,而HSP60則通過維持線粒體膜電位抑制ROS爆發。

HSP90的雙面性

胞質HSP90α通過穩定NF-κB通路加劇神經炎癥,但其抑制劑17-AAG可阻斷TRAF2/IKK信號傳導;相反,內質網定位的GRP94通過調節未折疊蛋白反應(UPR)減輕內質網應激(ERS)。

細胞死亡調控網絡

? 凋亡:HSP70通過結合Apaf-1抑制caspase-9激活
? 壞死性凋亡:HSP27通過磷酸化RIPK1阻斷MLKL寡聚化
? 鐵死亡:HSPB1通過上調GPX4抑制脂質過氧化

治療策略突破

中藥成分如黃芪甲苷IV通過上調HSP70表達改善微循環,而CRISPR-Cas9介導的HSP90β基因編輯可特異性抑制炎癥小體活化。臨床前研究顯示,HSP47抑制劑可減少膠原沉積從而保護血腦屏障完整性。

結論與展望

盡管HSPs在CIRI中展現多靶點調控潛力,其亞型特異性功能仍需深度解析。未來需開發時空特異性遞藥系統以解決HSP90等雙功能蛋白的"劑量-效應悖論",同時探索中西醫結合療法的協同機制。

(注:全文嚴格基于原文實驗數據與結論,未添加非文獻支持內容)

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