强骨抗萎膏通过调控MFN2及抑制内质网应激改善失重状态下大鼠骨丢失
2023-08-21史长华田雷瑜李姝玉刘军莲刘雨梦刘嘉鹏
史长华,田雷瑜,冯 婧,李姝玉,刘军莲,刘雨梦,刘嘉鹏,王 谦*
(1.北京中医药大学,北京 100029; 2.中国航天员科研训练中心,北京 100094)
太空飞行中的失重引起的骨质疏松,是损害宇航员健康的重要危险因素。失重导致肌肉、骨骼系统结构和功能变化,主要表现为骨质疏松、骨架脱钙和骨性退化等[1]。中医药在抑制骨质流失方面历史悠久,被广泛应用于航天医学的研究领域。课题组前期研究发现,强骨抗萎膏可改善失重状态下骨的生物力学特性,促进骨矿盐的沉积,增强骨密度,减少骨质丢失,并能增强骨的代谢功能[2-4]。
内质网是蛋白质合成与翻译后修饰,多肽链正确折叠与装配的重要场所。在应激原刺激下,细胞会发生内质网应激(endoplasmic reticulu mstress,ERS)。当细胞内发生错误折叠蛋白累积、自噬不足、钙超载、氧化应激、炎症和缺氧时,ERS被激活[5]。适应性ERS可以触发未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)纠正错误折叠蛋白并促进蛋白清除能力[5-6],UPR通过三个主要分支传递信号:蛋白激酶R样内质网激酶(PERK),肌醇依赖性激酶 1(IRE1)和活化转录因子 6(ATF6)途径。ERS发生时,内质网分子伴侣葡萄糖调节蛋白78(GRP78)亲和力下降,与PERK、IRE1和ATF6分离,然后激活下游信号分子,如C/EBP同源蛋白(CHOP)[7]。线粒体是细胞产生能量的主要场所。线粒体融合蛋白MFN2在调控线粒体运动和细胞凋亡中发挥重要作用[6,8]。MFN2出现在内质网与线粒体结合部位,越来越多的证据表明,内质网和线粒体之间的特定互动和合作是细胞功能所必需的[8]。研究发现,在微重力或力学负荷作用下,细胞功能的变化伴随着内质网应激和线粒体分裂融合的运动状态而改变[9],造成细胞凋亡,其发生机理尚未阐明。……
