PDF《第27 卷2期》

测试样品从原先的血浆扩大到淋巴细胞;

测试方法也在原有免疫学测试的基础上积极引进了分子生 物学技术. 本文主要对热应激蛋白的有关概念、分类、生物 学功能以及在职业医学中的应用作一综述, 为热应激蛋白 ・

161 ・ 第27卷2期2005 年4月宁夏医学院学报 Journal of Ningxia Medical College 在职业卫生工作中的应用提供资料.

1 分类 根据分子量 大小, 主要的 HSP 可 分为 HSP90(

83 - 90kD )、HSP70(

66 -78 kD )、HSP60 及小分子 HSP(

15 ~ 39kD) 等四个家族 , 其中 HSP70 家族是 HSP 中最保守和最主要的 一类, 在大多数生物中含量也是最多的. 由于不同细胞产 生的各族HSP 及成员间常有

40 %~ 70%以上的序列同源, 故必要时需作免疫印迹( western blot) 技术来鉴定.

2 产生机制 热休克蛋白原核生物和真核生物的调节机制是不同 的.在原核生物细胞内的热休克启动可被包含有一个δ

32 的RNA 聚合酶所识别.δ

32 不仅直接将转录装置结合并作 用于热休克启动子, 而且可直接调节热休克基因转录的数 量.在真核生物, HSP 的转录调节结构是相同的, 包括热休 克因子( HSP)的激活, HSP 与热休克元素( HSE)的结合及 HSP 基因的转录.HSE 是位于热休克基因上游的一段特殊 DNA 序列, 它以5 个碱基的基本单位重复排列而成, 称之为 GAA boxes .HSF 则为热休克时可特异结合于 HSE 的蛋白 质因子, 在非应激细胞中 HSF 与HSE 有低水平结合 , 热休 克时这种结合很快增加, 转录. HSP 的转录后调节则主要 通过优先翻译 HSP mRNA, 增强 HSP mRNA 的稳定性 5min 内可达最高水平, 约为热休克前的 10~

20 倍. 两者相互作 用, 保证 HSP 基因高效转录. HSP 的转录后调节则主要是 通过优先翻译HSPmRNA 的稳定性得以实现. [ 1]

3 HSPs 的生物学功能 HSPs 具有重要的生物学功能, 如赋予细胞或生物从各 种应激中恢复和保护它们免遭受这些应激因素损害的能 力.其中表现最为明显的是热耐受能力形成, 即在致死温 度条件下, 细胞或生物不同时间的存活率明显增加;

HSPs 在保护细胞内重要遗传物质 DNA 和在生物生长、发育和分 化过程中具有重要作用;

与体内重要活性物质, 如类固醇、 肿瘤坏死因子、癌基因、白细胞介素等有密切联系;

更重要 的是作为分子伴侣, 具有如下作用[ 2] : 短暂地限制和阻止新 生多肽链的折叠直到合成完成;

保持多肽链恰当的形态以 适合跨膜转运;

阻止蛋白质分子内或分子间相互作用而凝 聚;

保持类固醇 apo( 载脂蛋白) 受体复合物在配位竞争状 态;

促进多肽和蛋白酶体溶解, 帮助降解毒物代谢产物等. 在应激条件下HSPs 可以通过表达的增加, 阻止被其结 合的蛋白质的聚集和促进变性蛋白基质的酶活性或应激排 除后酶活性的恢复, 从而发挥细胞自我防御的作用.

4 在职业医学领域中的应用

4 .

1 HSPs 与物理应激

4 . 1.

1 热应激: 机体受热时体温升高, 诱导体内细胞的等 电点 5~ 7, 分子量 70KDa 的HSP 合成增加, 而等电点 8~

9 间多肽合成则减少. 有研究发现[ 3] 细胞受到热应激时, HSP 立即在胞浆大量合成, 并迅速向细胞核内转移, 热应激 结束后, HSP70 则从核内移出到胞浆, 从而保护细胞免受高 温或其它理化因素的损害. 热应激时下丘脑产生大量促肾 皮素释放激素( CRH) 及垂体激素( ACTH) 等, 促使淋巴细胞 增殖和细胞因子增生, 通过细胞内信号传递促进 HSP70 合成[ 4] . 4. 1.