中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2011, 33(7): 727–737 http://www.cjcb.org
细胞内质网应激与糖脂代谢紊乱的机制关联
毛婷杨柳刘勇*
(中国科学院营养与代谢重点实验室, 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所, 上海 200031)
摘要 在真核细胞中, 内质网是蛋白质合成、折叠、加工及其质量监控的重要场所.当内
质网难以承担蛋白折叠的高负荷时则引发内质网应激(ER stress), 激活细胞的未折叠蛋白响应(un-
folded protein response, UPR).细胞通过内质网跨膜蛋白ATF6、PERK和IRE1介导的三条极为关键
的UPR信号通路, 调控下游相关基因的表达, 以增强内质网对蛋白折叠的处理能力.因此, UPR通
路在细胞的稳态平衡中具有举足轻重的作用, 而这一动态过程的调控对于维持机体的正常生理功
能至关重要.近来大量研究表明, 在哺乳动物中内质网应激与机体的营养感应和糖脂代谢的调控
过程密切相关.在肝脏、脂肪、胰岛以及下丘脑等不同的组织器官中, 内质网应激均影响代谢通
路的调节机制, 因此在糖脂代谢紊乱的发生发展中扮演重要的角色.综上所述, 进一步深入了解内
质网应激引发代谢异常的生理学机制, 可以为肥胖、脂肪肝及2型糖尿病等相关代谢性疾病的防治
提供新的潜在药物靶点和重要的理论线索.
关键词 内质网应激; 未折叠蛋白响应UPR通路; 代谢性疾病; 糖脂代谢
科技部重大研究计划(No.2011CB910900)和国家基金委创新群体
科研基金(No.81021002)资助项目
*通讯作者.Tel: 021-54920244, E-mail: liuy@sibs.ac.cn
特约综述
我们主要研究细胞内质网应激扰乱机体代谢调控并导致糖脂代谢紊乱的分子基础.
利用基因敲除动物模型,在生理学水平上探索细胞未折叠蛋白响应信号通路在营养
感应与代谢平衡机制中的功能作用,为肥胖、脂肪肝及2型糖尿病等代谢疾病的预
防和治疗提供干预的新靶标.
http://www.nutrition.ac.cn/PI/PI_liuy.asp
1 内质网应激与未折叠蛋白响应
内质网(endoplasmic reticulum, ER)是真核细胞
内广泛存在的具有网管状膜结构的细胞器, 负责大
部分分泌及跨膜蛋白的合成、修饰加工、成熟与转
运.同时, 内质网也是维持细胞内钙离子平衡的关
键场所.作为蛋白折叠、质量控制及其转运定位的
中心细胞器, 内质网能够调节自身的容量以适应胞
内合成、代谢和其它生理状态的需求.当内质网
的折叠能力不能满足细胞内新合成的未折叠蛋白需
求时, 细胞会处于内质网应激状态(ER stress), 激活
一种精细的适应性细胞反应即未折叠蛋白响应(un-
folded protein response, UPR)[1]
.
细胞的UPR信号通路主要由三个位于ER膜上
的跨膜蛋白ATF6 (activating transcription factor-6)、
IRE1 (inositol requiring enzyme 1)和PERK (PKR-like
eukaryotic initiation factor 2α kinase)介导(图1).在蛋

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