Nrf2相关知识普及
Nrf2—ARE信号通路与2型糖尿病心肌病的相关研究
Nrf2—ARE信号通路与2型糖尿病心肌病的相关研究随着对糖尿病的研究发展，糖尿病心肌病已被大量临床及动物实验证实，并逐渐受到广泛重视，它与糖尿病高心力衰竭发病率和死亡率关系密切，大量临床研究显示糖尿病心肌病早期表现为舒张性心力衰竭，舒张性心力衰竭进程中起重要作用的为心肌间质纤维化。
Nrf2信号通路是近年来发现的一个新的转录因子，在心血管系统具有稳定的表达。
Nrf2信号通路的目的基因在心血管系统疾病发病机制中具有保护作用，然而其具体作用机制尚不清楚。
研究证实Nrf2信号通路在抗肿瘤、抗凋亡、抗应激、神经系统等方面发挥着广泛的保护作用。
HO-1是Nrf2-ARE 通路重要的抗氧化蛋白酶。
本文就HO-1是否通过激活Nrf2-ARE通路途径而达到抗DCM的心脏保护作用作进一步综述。
标签：糖尿病心肌病；CPDT；Nrf2-ARE；HO-1；氧化应激随着糖尿病（diabetes mellitus，DM）患者逐年增多，目前已成为世界上第三大危害人体健康的疾病，我国DM患病人数位居世界第二，心血管病变是糖尿病患者的主要死亡原因，随着对糖尿病相关疾病研究的不断深入，糖尿病心肌病之一独立于高血压、冠心病之外的糖尿病心血管并发症，逐渐被人们所重视。
其是糖尿病病人致病率和死亡率最主要的原因之一[1]。
1 糖尿病心肌病糖尿病心肌病最早在1972年由Rubler等首先提出，之后大量研究显示，糖尿病心肌病是糖尿病（diabetes mellitus，DM）状态下一组独立的心肌病变[2]。
1989年，Bouchard等应用超生心电图发现了糖尿病患者限制性心肌改变，左心室舒张末容积和顺应性明显减低。
随后研究证实了糖尿病患者存在左心室肥大、舒张功能合并或者不合并收缩功能不全。
并认为这是导致其易发心衰的重要原因[3]。
近年糖尿病患者逐年递增，截至目前国际糖尿病联盟（IDF）最新调查显示，全球糖尿病患者约为3.66亿人。
我国糖尿病患者约为1亿（2型糖尿病患者约占97%），患病率高达9.7%，糖尿病前期人数约为1.49亿，随着流行病学的统计，发现糖尿病心肌病在糖尿病患者中的发病率在逐年递增，防控形势严峻[4-5]。
211025955_Nrf2_在脊髓损伤后铁死亡的研究进展
生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 2 期 240 ~ 246Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述ReviewsNrf2在脊髓损伤后铁死亡的研究进展曹静钰1 ， 刘承梅2* ， 祁晨旭1 ， 杜开颜1 ， 陈蒙1 ， 侯思伟21.河南中医药大学，郑州 450046；2.河南中医药大学第一附属医院，郑州 450099摘要：铁死亡是脊髓损伤（spinal cord injury ，SCI ）后神经元细胞损伤的重要病理机制之一，近几年受到国内外广泛关注，但并未取得突破性进展。
目前，有研究发现氧化应激在SCI 病理生理过程中发挥着重要作用。
核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid -2 related factor 2, Nrf2)因具有抗氧化应激作用并参与SCI 后神经修复而成为研究热点，但其调控铁死亡发生发展的机制尚不明确。
简要介绍了Nrf2的基础结构及其下游靶基因，总结了铁死亡的相关机制并探索了Nrf2在SCI 治疗中的潜在作用，以期为进一步研究其与铁死亡在SCI 发生发展中的关系和探索SCI 治疗的新策略提供思路。
关键词：脊髓损伤；铁死亡；核因子E2相关因子2；氧化应激DOI ：10.19586/j.2095‑2341.2022.0178 中图分类号：R651.2 文献标志码：AResearch Progress of Nrf2 in Ferroptosis After Spinal Cord InjuryCAO Jingyu 1 ， LIU Chengmei 2 * ， QI Chenxu 1 ， DU Kaiyan 1 ， CHEN Meng 1 ， HOU Siwei 21.Henan University of Chinese Medicine ， Zhengzhou 450046， China ；2.The First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine ， Zhengzhou 450099， ChinaAbstract ：Ferroptosis is one of the important pathological mechanisms of neuronal cell injury after spinal cord injury （SCI ）. It has received widespread attention at home and abroad in recent years ， but no effective breakthrough has been achieved. In recent years ， it has been found that oxidative stress plays an important role in the pathophysiological process. Nuclear factor E2-related factor 2 （Nrf2） has become a hot topic of research because of its anti -oxidative stress effect and involvement in neural repair after SCI ， but its mechanism of regulating the development of ferroptosis is still unclear. In this paper ， we briefly described the basic structure of Nrf2 and its downstream target genes ， introduced the mechanism of ferroptosis and explored the potential role of Nrf2in SCI treatment ， and provided ideas for further study of its relationship with iron death in the development of SCI and explore new strategies for SCI treatment.Key words ：spinal cord injury ； ferroptosis ； nuclear factor E2-related factor 2； oxidative stress脊髓损伤（spinal cord injury ，SCI ）属于中枢神经系统（central nervous system ，CNS ）的一种创伤性疾病，损伤发生后可导致神经组织的感觉或运动功能不可逆受损。
nrf2氧化应激
nrf2氧化应激
nrf2是一种基因转录因子，能够调控细胞内的氧化应激反应。
在正常情况下，nrf2通过与肝细胞核因子1（Keap1）结合而被降解。
然而，当氧化应激水平升高时，Keap1和nrf2的结合被打破，nrf2被释放并进入细胞核，启动一系列氧化应激反应。
nrf2被认为是一种重要的抗氧化蛋白，能够减轻氧化应激对细胞的损伤，同时也具有抗炎和抗肿瘤的作用。
研究表明，nrf2的活性水平与多种疾病的发生和发展密切相关，包括癌症、心脑血管疾病、糖尿病等。
研究还表明，一些天然产物和化合物能够促进nrf2的活性，从而减轻氧化应激的损伤。
这些天然产物和化合物包括一些植物提取物和营养素，如绿茶、维生素C和E等。
因此，nrf2作为一种重要的抗氧化蛋白，对于预防和治疗氧化应激相关疾病具有重要的意义，未来的研究还需要进一步探讨nrf2的调节机制和作用途径。
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氧化还原相关基因
氧化还原相关基因氧化还原反应是生物体内一种常见的代谢反应，也是维持生命活动的重要过程之一。
氧化还原反应涉及到许多基因的调控和参与，这些与氧化还原相关的基因在维持细胞内氧化还原平衡、抗氧化防御和调节细胞信号传导等方面起着重要的作用。
本文将介绍几个与氧化还原相关的基因及其功能。
1. SOD基因SOD（超氧化物歧化酶）是一类重要的抗氧化酶，参与细胞内超氧阴离子的清除。
在氧化还原过程中，超氧化物歧化酶可以将超氧阴离子转化为氧气和过氧化氢，从而减少有害的自由基产生。
SOD基因家族包括SOD1、SOD2和SOD3等多个成员，它们在不同的细胞和组织中发挥着重要的抗氧化作用。
2. CAT基因CAT（过氧化氢酶）是细胞内另一个重要的抗氧化酶，参与清除细胞内过氧化氢。
过氧化氢是氧化还原反应中产生的一种有害的氧化物质，过多的过氧化氢会对细胞造成损伤。
CAT基因编码的过氧化氢酶可以将过氧化氢转化为水和氧气，起到保护细胞免受过氧化氢损伤的作用。
3. GPx基因GPx（谷胱甘肽过氧化物酶）是一类参与细胞内抗氧化防御的酶，主要负责清除过氧化脂质等有害的氧化物质。
GPx基因家族包括GPx1、GPx2和GPx4等多个成员，它们在细胞内通过还原谷胱甘肽来清除有害的过氧化脂质，维护细胞内氧化还原平衡。
4. Nrf2基因Nrf2（核因子E2-相关因子2）是一种转录因子，参与调节氧化还原相关基因的表达。
Nrf2在细胞内被氧化物质激活后，进入细胞核并结合到抗氧化响应元件（ARE）上，启动一系列抗氧化基因的转录，包括SOD、CAT和GPx等。
Nrf2的激活可以提高细胞的抗氧化能力，减少氧化应激对细胞的损伤。
5. Keap1基因Keap1是Nrf2的负调控因子，参与细胞内氧化还原平衡的调节。
Keap1通过与Nrf2结合，阻止其进入细胞核并抑制抗氧化基因的表达。
当细胞内氧化应激增加时，Keap1与Nrf2的结合减弱，Nrf2得以进入细胞核并启动抗氧化基因的转录，从而提高细胞的抗氧化能力。
Nrf2HO
Nrf2/HO1信号通路与神经退行性疾病作者：陈茜琳曾常茜来源：《科技风》2021年第14期摘要：核因子E2相关因子2（Nrf2）是机体调节氧化应激的重要信号通路，可通过促进下游血红素加氧酶1（HO1）发挥抗氧化作用。
Nrf2/HO1通路在阿尔兹海默病、帕金森病、癫痫、脑缺血和脑损伤等神经退行性疾病中发挥重要作用，其机制与减少神经元凋亡、降低炎性因子水平和减轻氧化应激损伤相关。
激活Nrf2/HO1通路可能成为治疗神经退行疾病的有效途径。
关键词：Nrf2/HO1;阿尔兹海默病;帕金森病;癫痫;脑缺血Nrf2/HO1signalingpathwayandneurodegenerativediseasesChenXilinZengChangqian*CollegeofMedicine，DalianUniversityLiaoningDalian116622Abstract：NuclearfactorE2relatedfactor2（Nrf2）isanimportantsignalpathwayforthebodytoregulateoxidativestress，whichcanexertantioxidanteffectsbypromotingHemeoxygenase1（HO1）inthedownstream.Nrf2/HO1pathwayplaysanimportantroleinneurodegenerativediseasessuchasAlzheime r'sdisease，Parkinson'sdisease，Epilepsy，Cerebralischemia，etc.Itsmechanismisrelatedtothereductionofneuronalcellapoptosis，thereductionofinflammatoryfactorsandthereductionofoxidativestressinjury.Withthedeepeningoftherese archonNrf2/HO1，activatingNrf2/HO1pathwaymaybecomeaneffectivewaytotreatneurodegenerativediseases.Keywords：Nrf2/HO1;Alzheimer'sdisease;Parkinson'sdisease;Epilepsy;Cerebralischemia神经退行性疾病是一种慢性进行性发展的神经系统疾病，其发病不可逆，常带来瘫痪、残疾等后遗症，给人类生活造成严重影响，临床只能通过减缓其发展进行治疗。
ml385 作 nrf2 用机理
ml385 作 nrf2 用机理Nrf2是一种重要的转录因子，它在细胞内发挥着调节氧化还原状态和抗氧化应激的关键作用。
在这篇文章中，我们将探讨ML385作为一种Nrf2的激活剂的机理，并介绍它的应用前景。
Nrf2是核因子E2类相关因子2的简称，它是一种转录因子，通过调节多种抗氧化酶和解毒酶的表达来维护细胞内氧化还原平衡。
当细胞受到氧化应激或其他外部刺激时，Nrf2被释放并进入细胞核，结合到抗氧化应激反应元件（ARE）上，启动一系列抗氧化应激反应基因的转录。
ML385是一种针对Nrf2的激活剂，它通过与Keap1结合来释放Nrf2，从而激活Nrf2信号通路。
Keap1是Nrf2的负调节蛋白，它通过结合Nrf2并促使其降解来维持Nrf2的稳态水平。
ML385与Keap1结合后，阻断了Keap1对Nrf2的降解作用，使Nrf2得以稳定并进入细胞核，从而启动抗氧化应激反应。
ML385的发现为研究Nrf2的调节机制和开发相关药物提供了新的思路。
通过激活Nrf2信号通路，ML385可以增强细胞的抗氧化能力，减轻氧化应激引起的细胞损伤。
此外，ML385还具有抗炎和抗肿瘤的潜力，因为Nrf2信号通路的激活可以抑制炎症反应和肿瘤发生。
然而，需要注意的是，ML385作为一种药物候选化合物，其安全性和有效性仍需进一步研究。
此外，Nrf2信号通路的调节机制非常复杂，还有许多未知的细节需要进一步探索。
因此，对于ML385及其在Nrf2调节中的作用机理的研究仍处于起步阶段。
ML385作为Nrf2的激活剂，通过与Keap1结合来激活Nrf2信号通路，从而增强细胞的抗氧化能力和抗炎能力。
然而，对于ML385的研究仍在进行中，需要进一步的实验和临床研究来验证其安全性和有效性。
希望未来能够有更多的研究突破，为Nrf2的调节和相关疾病的治疗提供新的策略和药物。
nrf2基因序列
nrf2基因序列
摘要：
1.介绍nrf2 基因序列
2.nrf2 基因在生物体内的功能
3.nrf2 基因与疾病的关系
4.利用nrf2 基因序列进行研究的展望
正文：
rf2 基因序列是一个在生物体内起着重要作用的基因序列。
nrf2 基因，全称为“nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2”，中文名称为“核因子红细胞来源2 样2”，是一种蛋白质编码基因。
它主要在细胞核内发挥作用，调节细胞内许多重要信号通路的活性。
rf2 基因在生物体内的功能主要体现在抗氧化应激和抗炎反应方面。
当细胞受到氧化应激或炎症刺激时，nrf2 基因会被激活，进而调节一系列抗氧化和抗炎相关的基因表达，帮助细胞应对这些压力。
此外，nrf2 基因还参与调节细胞周期、细胞凋亡等过程。
近年来，研究发现nrf2 基因与许多疾病的发生和发展密切相关。
例如，在肿瘤形成过程中，nrf2 基因的过度表达可以促进肿瘤细胞的生长和侵袭能力；在神经系统退行性疾病中，nrf2 基因的活性异常可能导致神经细胞受损；而在炎症性肠病、慢性疲劳综合症等疾病中，nrf2 基因的表达也出现异常。
正因为nrf2 基因在生物体内的重要作用，科学家们对nrf2 基因序列进行了深入研究。
这些研究不仅有助于揭示nrf2 基因在生物体内的功能和调控
机制，还为许多疾病的治疗提供了新的思路和方法。
例如，通过调控nrf2 基因的表达，可以设计出针对特定疾病的治疗策略，如抗氧化剂、抗炎药物等。
总之，nrf2 基因序列在生物体内起着关键作用，与多种疾病的发生和发展密切相关。
Nrf2传导通路
冷应激的危害：
冷应激对鸡的危害表现为生长缓慢，饲料 报酬降低，蛋鸡产蛋率明显下降，发病率高 及死亡率高等。冷应激对体温调节功能还不 完善的雏鸡的影响更大且死亡率也高。
目的意义
冷刺激→自由基变化→氧化应激。因此研究 Nrf2-ARE通路对鸡冷应激的调控机理，主要 是为了探索冷应激的科学解决方法，对提高 应激预防水平，保障畜牧业发展有重要意义。
谢谢大家
❖什么是Nrf2
Nrf2(nuclea factor erythroid-2-related factor 2)即核因子E2相关因子2，它是一种氧化应激 基本表达的关键转录因子，存在于全身多个 器官，它的缺失或激活障碍直接引起细胞对 应激源的敏感性变化。
图1： Nrf2的主要功能区分布示意图
❖什么是Keap1
通常是指家禽对温度突然下降10以上的环境刺激或是长期处于低温环境下4以下所产生的一系列生理或病理反应既有抗损伤反应的发生也有病理损伤的出现关键取决于应激反应的强弱和鸡对寒冷应激的适应性或抵抗力
❖冷应激及其危害 ❖目的意义 ❖Nrf2-ARE通路的调控机理
冷应激：
通常是指家禽对温度突然下降(10℃以上)的 环境刺激或是长期处于低温环境下(4℃以下) 所产生的一系列生理或病理反应，既有抗损 伤反应的发生，也有病理损伤的出现，关键 取决于应激反应的强弱和鸡对寒冷应激的适 应性(或抵抗力)。
❖什么是ARE
ARE（antioxidant response element）即抗 氧化反应元件，是一个特异的DNA-启动子结 合序列。
Nrf 2
Keap 1
Reactive Oxygen Species
Nrf 2
Keap 1
RO S
Reactive Oxygen Species
乳酸代谢-nrf2乳酸化反馈回路
乳酸代谢-nrf2乳酸化反馈回路
乳酸代谢是人体内一种重要的能量代谢途径，它涉及到乳酸的产生和清除。
乳酸是在无氧条件下产生的，例如在高强度运动或缺氧状态下，肌肉细胞会产生乳酸。
乳酸代谢与Nrf2通路之间存在着一种乳酸化反馈回路，这一回路在细胞内起着重要的调节作用。
首先，让我们来看看乳酸代谢。
乳酸在人体内主要是通过糖酵解途径产生的，当氧气供应不足时，糖酵解途径会被激活以产生能量。
在这种情况下，大量的乳酸会被产生并在细胞内积累。
然而，细胞也有清除乳酸的机制，其中包括乳酸转运蛋白等。
这些机制有助于维持细胞内乳酸的平衡。
与此同时，Nrf2通路是细胞内的一种重要的抗氧化应激通路。
Nrf2可以调节一系列抗氧化酶的表达，从而帮助细胞对抗氧化应激和减轻氧化损伤。
有研究表明，乳酸可以通过调节Nrf2通路来影响细胞的抗氧化能力。
具体来说，乳酸可以激活Nrf2通路，从而增加抗氧化酶的表达，帮助细胞对抗氧化应激。
另一方面，Nrf2通路也可以影响乳酸代谢。
一些研究表明，Nrf2通路可以调节乳酸转运蛋白的表达，从而影响细胞对乳酸的清
除能力。
这种调节作用可以帮助细胞更好地应对乳酸积累的情况。
因此，乳酸代谢与Nrf2通路之间存在着一种乳酸化反馈回路。
这一回路可以通过多种方式调节细胞内乳酸的水平和细胞的抗氧化能力，从而帮助细胞更好地适应各种生理和病理状态。
这种回路的研究对于理解细胞内能量代谢和抗氧化应激具有重要意义，也为相关疾病的治疗提供了新的思路。
氧化和化学应激的防御性转导通路_Nrf2_ARE
ISSN 100727626CN 1123870P Q中国生物化学与分子生物学报Chinese Journal of Biochemistry and M olecular Biology2009年4月25(4):297~303#综述#氧化和化学应激的防御性转导通路)))Nrf2P ARE蔡维霞, 张 军, 胡大海*(第四军医大学西京医院全军烧伤中心,西安 710032)摘要 Nrf2P ARE 是近年新发现的机体抵抗内外界氧化和化学等刺激的防御性转导通路.生理条件下,NF 2E2相关因子2(Nrf2,NF 2E22related factor 2)在细胞质中与Keap1结合处于非活性、易降解的状态.在内外界自由基和化学物质刺激时,Keap1的构象改变或者Nrf2直接被磷酸化,导致Nrf2与Keap1解离而活化.活化的Nrf2进入细胞核,与抗氧化反应元件(ARE)结合,启动ARE 下游的Ò相解毒酶、抗氧化蛋白、蛋白酶体P 分子伴侣等基因转录和表达以抵抗内外界的有害刺激.M APK 、PI3K P A K T 、PKC 等信号通路分子广泛参与了Nrf2的活化和核转位过程,但是具体何种通路被激动、何种通路发挥主导作用,取决于刺激物种类、刺激方式和细胞类型.本文就N rf2分子结构、Nrf2活化机制、Nrf2P ARE 调控的下游基因、与Nrf2相关的信号通路分子以及其在肿瘤、炎症、衰老等应用领域的最新进展进行综述.关键词 N F 2E2相关因子2;Keap1;氧化和化学应激;细胞保护中图分类号 Q291;R34Defensive Pathway of Nrf2P ARE Involved in Oxidative and Chemical StressC AI Wei 2Xia,Z HANG Jun,HU Da 2Hai*(Burns C ente r o f PL A ,Xi jing Hos pital ,Fourt h Military Medic al Universit y ,Xi .an 710032,C hina )Abstract Nrf2(N F 2E22related fac tor 2)P ARE(antioxidant response element)is a novel def ensive pathwayinvolved in oxidative and chemical stress of cells.Under physiological conditions,Nrf2binds to kelch 2like ECH 2associated protein 21(Keap1)in the cytoplasm,remains inactivated and easy to be degradated.Under oxidative or chemical stress,Keap1modification or Nrf2phosphorylation result in activation of Nrf2through its dissociation from Keap1.The ac tivated Nrf2translocates into the nucleus and interacts with ARE.The e xpression of cytoprotective targe t genes,including phase Òdetoxif ying enzymes,antioxidant proteins and the molecular proteasome P chaperones is then transac tivated in response to the stress.Signal molecules,such as M APK,PI3K P A KT,PKC,etc.,extensively involved in the process of N rf2activation and translocation to the nucleus,however,which pathway to be activated and play a key role depends on the type of stimuli or cells and the way of stimulation applies.This article summarizes the latest research progresses regarding the molecular structures and the activation mechanisms of Nrf2,the signaling molecules and do wnstrea m genes of Nrf2P ARE pathway and their implications in tumor therapy,inflammation and aging.Key words NF 2E22related factor 2;Keap1;oxidative and che mical stress;cytoprotection 收稿日期:2008208220;接受日期:2008210221*联系人 Tel:029*********;E 2mail:burns@fm m Recei ved:August 20,2008;Accepted:October 21,2008*C orres pondi ng author Tel:029*********;E 2m ail:burns@fm 自由基介导的氧化应激广泛参与众多病理生理变化,缺血再灌注损伤是氧化应激的急性表现,慢性氧化应激导致的氧化还原状态失衡是肿瘤、炎症、衰老等发生过程中的重要原因.如何有效清除过量自由基是许多领域研究的共同热点.近年发现,NO 、H 2O 2等多种自由基是重要的信号转导分子.而传统上利用维生素C 等还原性物质的抗氧化治疗并没有在体内实验中取得预期效果,使人们意识到:单纯过度补充还原性物质在清除过量有害自由基的同时亦会影响自由基作为信息分子的正常生理功能.而Nrf2P ARE 是迄今为止最为重要的抗氧化应激通路,由于其内源性特点,对于它的调节为实现适度、可控的抗氧化治疗开辟了新途径.1Nrf2P ARE转导通路分子基础111NF2E2相关因子2(Nrf2)结构基础Nrf2P EC H(NF2E22related fac tor2或chicken erythroid2derived CN C2homology factor)是包括P452 NFE2、Nrf1、Nrf2、Nrf3、Bach1(the B TB and CNC homolog1)和Bach2在内的C NC(cap/n0collar)转录因子家族成员,是其中活力最强的转录调节因子[1]. Nrf2含有6个不同的功能区,分别被命名为Neh l~ Neh6(见Fig.1).Nehl区包含1个C端亮氨酸拉练结构bZ IP(leucime zipper),bZIP与细胞核内小M af蛋白(small M af proteins,包括Maf G、Maf K、M afF)形成异二聚体,使Nrf2能够识别、结合抗氧化反应元件(antioxidant response ele ment,ARE)上的(A P G)TG A (C P T)nnn G C(A P G)D NA基序从而启动目标基因转录.Neh2区是Nrf2与胞浆蛋白Keap1结合区,Neh2上的E TG E基序在这一过程中有重要作用,E TG E缺失或突变会导致Nrf2丧失与Keap1结合的能力[2]. Neh3结构域位于羧基端,具有高度保守性,C HD6 (chromodomain helicase D NA binding protein6)与其结合,可上调N rf2靶基因的表达[3].Neh4,Neh5是参与启动下游基因转录的结构域,当进入细胞核的Nrf2以Nrf22M af的形式与A RE结合后并不能立即启动转录,尚需要其他辅助蛋白例如CREB(cA M P responsive eleme mt binding protein)结合蛋白(CB P)等转录激活剂与N rf2的Neh4,Neh5两个结构域结合后,才能启动转录过程[4].Neh6结构域是氧化还原非敏感区,对氧化应激状态下Nrf2降解有重要作用[5].112Keap1基本结构和功能Keap1蛋白是Nrf2在细胞质中的结合蛋白,通过结合Nrf2使之无法进入细胞核从而抑制Nrf2活性.该蛋白因与果蝇肌动蛋白结合蛋白Kelch (D rosophila actin2binding protein Kelch)相似而得名Keapl(Kelch2like EC H2associated protein1)[7].它是包含624个氨基酸的多肽,共有5个结构域:N TR(N端结构域)、B TB P PO Z、IV R(插入结构域)、D GR和C TR (C端结构域)(见Fig.1).D G R包含6个双链Gly (甘氨酸)重复片段,是与Nrf2结合的位点,同时也是与胞浆内肌动蛋白结合的位点[8].B TB P POZ结构域与Keap1自身形成同蛋白二聚体有关.Z ipper等[9]证实,在B TB P POZ结构域中存在1个高度保守的Ser104(丝氨酸),当此Ser104突变后将导致Keap1同二聚体形成障碍进而减弱与Nrf2分离的能力.Keap1与亲电子化合物及氧化剂的反应发生在插入区IV R,在外界氧化或化学物质刺激下富含Cys(半胱氨酸)的IVR区发生构象变化导致与Nrf2解离[10].Fig.1Schema tic r epr esentation of the r egions conserved in Nrf2and Keap1[6,11]The co nserved regi ons were identified fro m sequence alignment of chicken and human Nrf2, and mouse,rat and human Keap12Nrf22的激动机制211Keap1构象变化亲电子物质与Keap1的半胱氨酸残基反应引起Keap1构象变化,导致Nrf2与之解离是Nrf2最普遍的活化方式.其主要感受氧化反应的是Keap1的Cys257、C ys273、Cys288、Cys297、Cys613.其中在IVR 的Cys273和Cys288作用更为重要,如果这2个位点的半胱氨酸变异为丙氨酸和丝氨酸,将引起依赖Keap1的Nrf2的泛素化降解程度下降,导致Nrf2稳定性增加[12].B TB(brord comple x,tramtrack,and bric2 brac P poxvirus and zinc finger)结构域的Ser104在形成keap1同二聚体过程中发挥重要作用,当Ser104突变将影响同二聚体的形成导致Nrf2的释放障碍[13].2.2Nrf2直接磷酸化蛋白激酶是通过直接磷酸化Nrf2的方式促使其与Keap1分离,激活Nrf2.在Ò相解毒酶诱导剂刺激后M APK2P38(促分裂源活化蛋白激酶P38)、PKC (蛋白激酶C)和PERK(胰腺内质网激酶)等蛋白激酶被激活,进而导致Nrf2以磷酸化方式活化引起ARE(抗氧化反应元件)的表达增加[14].而特异性激酶抑制剂可以阻滞这种激活.Nrf2的Ser40是PKC 作用靶点,若用Ala代替Ser40,上述PKC激活N rf2程度将严重下降[15].Numaza wa等[16]研究发现,当Nrf2的Ser40被谷氨酸代替,即使没有N rf2激动剂刺激,也同样出现Nrf2磷酸化的系列变化,Nrf2在细胞核含量大幅度增高.酪氨酸激酶FYN可以通过磷酸化Tyr2568(酪氨酸568)引起N rf2构象变化,使Nrf2与Keap1分离而活化Nrf2.Nrf2磷酸化是另一主要的Nrf2激活方式[17].298中国生物化学与分子生物学报25卷2.3减少Nrf2的降解正常情况下,Nrf2以Keap12Nrf2异二聚体的形式存在细胞质中,以Keap1介导的蛋白酶体泛素化反应的方式所降解,处于低浓度的非活性状态.利用蛋白酶体抑制剂可以减少对Nrf2的降解,增加其在细胞核的蓄积.在HepG2细胞利用蛋白酶体抑制剂后发现:细胞核内Nrf2蛋白含量增加,Nrf2下游基因ARE编码C2GCL(C谷氨酰半胱氨酸合成酶)的mRNA增加[18].在小鼠的角质细胞观察到同样结果:早期应用蛋白酶体的抑制剂M G132可增加细胞Nrf2含量[19].2.4竞争性抑制方式Karapetian等[20]报道,前胸腺素A可以和Keap1直接特异性结合,其结合能力超越Nrf2,导致Nrf2与Keap1分离而活化.在体内实验中,利用基因过表达和RNA干涉证明:Nrf2进入细胞核的多少与前胸腺素A含量密切相关.除前胸腺素A外,FAC1蛋白(AL Z250活性克隆1蛋白)亦是通过与Nrf2竞争性结合keap1的方式来影响Nrf2活化程度的重要因子.在人类的阿耳茨海默氏病等神经退行性变疾病中发现:胎儿FAC1蛋白改变引起Nrf2活化障碍是其发病重要原因[21].与发生在细胞质中竞争性抑制Nrf2不同的是Bach1,它是细胞内固有的负性调控ARE的转录因子,尽管它不影响Nrf2的释放和核转位,但是因为其具有与Nrf2同样的C NC结构,可以在细胞核内与Nrf2竞争ARE结合位点,从而下调ARE下游基因的表达[22].以上是目前所知的Nrf2主要激活机制(见Fig.2),其中许多细节尚需要进一步完善,对于Nrf2激活机制的了解有助于特异性干预药物的研制.3Nrf2调节的下游基因Nrf2P A RE之所以重要是因为激活后能够启动下游多种保护性基因的表达.到目前为止,大约发现200个基因是被Nrf2激活调控的,其在不同的条件下被不同的激活物激活,其激活的基因种类和程度决定于激活剂类型,激活方式和被激动的对象. 3.1Ò相解毒酶基因致癌物质在Ñ相解毒酶(如细胞色素P450)作用下转化为有活性的致癌物,而Ò相解毒酶则可以增加这些活性致癌物质的亲水性,促进其排出体外.莱菔硫烷(sulforaphane)是N rf2典型激动药物,以40 L mol P d莱菔硫烷剂量连续喂养小鼠5d,可以提高肝脏、胃、小肠和肺等脏器的苯琨还原酶1(NQ O1)和Fig.2Schematic over view of Nrf2P A RE activation by ROS[23]N rf2is retained in the cytoplas m by actin2bound Keap1.Upon o xidative stress the Keap12Nrf2co mplex is disrupted and Nrf2i s translocated to the nucleus,w here it activates ARE2mediated gene transcriptio n o f antioxidant enzy mesG S T(谷胱甘肽2S2转移酶)的含量;而增加程度是与Nrf2蛋白表达增加呈现正相关[24].Kim等[25]证实, Nrf2与ARE结合的位点位于Prx1(peroxiredoxins1,过氧化物还原酶1)启动子近位的(-536~-528),和远位的(-1429~-1421).在缺氧再复氧的人肺癌A549细胞模型中,发现Nrf2在野生型细胞核含量增加,Prx1的表达增强,而在Nrf2基因敲除细胞中无法观察到这种变化.目前,在Nrf2能够促进Ò相解毒酶系统的表达上达成共识,但是不同实验报道的Ò相解毒酶种类和范围不尽相同,可能是由诱导剂种类,细胞类型和作用时间的不同而引起.3.2抗氧化蛋白类基因机体抵抗自由基损害因素主要包括维生素C 等非酶类还原性物质和众多的抗氧化酶类.其中抗氧化酶类通过催化自由基转化为无毒物质和增加其水溶性利于自由基排除而发挥作用,是维持机体氧化还原平衡的重要因素.利用500L mol P L H2O2刺激大鼠肝脏原代细胞24h,在刺激之前给予浓度50 L mol P L白藜芦醇共培养24和48h,发现24h治疗组C AT(过氧化氢酶)增加幅度最高,而SO D(过氧化物歧化酶)在48h治疗组活性最高.利用PC R发现治疗组Nrf2的RN A水平最高,可以达到非治疗组1.4倍;利用免疫荧光,发现Nrf2存在治疗组的细胞质和细胞核中,在非治疗组只存在细胞质中.此实验说明,白藜芦醇可激活Nrf2,Nrf2促进S OD,C A T的表达[26].Kim等[27]检测T AM(tamoxif en,三苯氧胺)耐药299第4期蔡维霞等:氧化和化学应激的防御性转导通路)))Nrf2P A RE的M CF27肺癌细胞系和普通M CF27肺癌细胞中GS H(谷胱甘肽)和C2G CL的差异,发现在耐药细胞组此两种蛋白和细胞核的Nrf2含量均高于普通M CF27肺癌细胞.把Nrf2显性负相的质粒转染进耐药的M CF27肺癌细胞系,发现G SH和C2GC L蛋白含量大幅度下降.此实验除了证明耐药性与Nrf2活性增高有关外;而且直接证明Nrf2是G S H和C2G CL的表达转录因子.313蛋白酶体P分子伴侣类基因蛋白酶体是细胞调控特定蛋白质和降解错误折叠蛋白质的主要场所.包括热休克蛋白在内的分子伴侣家族,一方面可以标记受损蛋白,一方面增加蛋白酶体系统降解蛋白的活性.研究发现,26S蛋白酶体亚单位蛋白合成能力随着衰老和氧化应激的发生而下降,进而导致其降解蛋白的能力的降低[28]. psmb5,是26S蛋白酶体20S核心颗粒中的关键催化亚单位,其基因启动子附近存在A RE元件,可以被Nrf2激活.实验证明应用Nrf2诱导剂D3T(3H21,22 dithiole232thione,氚二硫杂环戊二烯硫酮),可引起构成20S核心颗粒14个中的12个亚单位蛋白表达升高[29].Cullinan等[30]实验证明,未折叠蛋白可以激活EI F2A(真核起始因子2A)激酶家族的PERK,而PE RK可以激活N rf2,增强分子伴侣蛋白的翻译表达和提高蛋白酶体活性,此实验部分解释了Nrf2基因缺乏型细胞比野生型细胞更容易在错误蛋白刺激下发生死亡的原因.3.4抗炎因子类基因有研究表明,Nrf2诱导剂角叉菜胶(carrageenan)可以增加细胞内HO21(血红素加氧酶)和Prx1的表达,HO21可以通过产生低浓度一氧化碳来中和L PS (脂多醣)诱导的促炎因子TNF2A(肿瘤坏死因子A)和I L21(白介素1),而Prx1是抑制M IF(巨噬细胞游走因子)的抗炎症因子[31].诱导的另一重要抗炎基因是白三烯B412磷酸化酶.此激酶可以减少白三烯B4刺激导致的中性粒细胞的移动,降低过氧化物阴离子的产生[32].3.5其它基因M RP2(多向性抗药蛋白2)的产生是肿瘤细胞对化疗药发生耐药性的重要机制.有研究显示:应用BHA(叔丁对甲氧酚)激活Nrf2后,小鼠肝脏M RP2转录活性显著增加;同样结果可以在三氯苯氧乙酸刺激人肝脏瘤细胞(HEPG2)实验中观察到.Nrf2参与M RP2基因表达的分子基础是:在小鼠M RP2基因启动子附近存在2个分别为ARE1(-95~-85),ARE2(-1391~-1381)的A RE样序列[33].4与Nrf2相关信号通路分子4.1MAPK(丝裂原活化的蛋白激酶)M APK是一组可以被多种信号激活的蛋白丝P 苏氨酸激酶,主要参与细胞生长、分化和外界刺激条件下细胞适应的重要转导通路.主要包含:ERK, JNK,P38等.Song等[34]利用吲哚美辛导致的猫回肠平滑肌损伤模型,在给予吲哚美辛前先用异泽兰黄素(eupatilin)预防治疗12h,结果显示:异泽兰黄素导致Nrf2表达增加可减轻吲哚美辛的炎症损伤.但是给予ERK的抑制剂PD98059作用后,异泽兰黄素保护作用消失同时细胞核提取物的免疫印迹技术显示细胞核Nrf2表达明显减弱.此实验说明了ERK在此实验中是Nrf2上游通路.Kim等[35]利用顺铂作用于肺癌细胞A549时发现,Nrf2表达增加会提高顺铂耐药的发生率.分别用M APK的3种抑制剂ERK的PD098059、P38的SB203580、JN K的SP600125与细胞共培养后再用10 L mol P L顺铂刺激,Western印迹显示,HO21表达减少50%~70%;Nrf2表达减少50%的同时,对顺铂的耐药性也明显下降.此实验证明,在此条件下,ERK、JNK、P38等3种M A PK都参与了Nrf2的调控.4.2PI3K(磷脂酰肌醇232激酶)PI3K P Akt信号转导通路具有调控细胞迁移、增殖和存活等多种生物学功能,是体内重要的存活途径.在大鼠嗜铬细胞PC12氧化应激模型中,H2O2和倍半萜内酯(sesquiterpene lactones)共同作用能够引起Nrf2和其调控的基因HO21增加,同时PI3K P A K T 表达增加;在培养液中加入PI3K抑制剂L Y294002和细胞共培养1h,细胞核提取物的Western印迹结果显示,Nrf2表达下降20%~30%.可以说明在此实验条件下,Nrf2的激活是部分依赖于PI3K P AK T途径[36].用姜黄素干预血管平滑肌细胞发现:利用Western印迹检测到磷酸化A K T增加,同时荧光素酶标记的ARE基因活性增加.若予抑制剂L Y294002作用细胞15min后再给予姜黄素干预,发现A RE的活性显著降低.当共同应用L Y294002和P38抑制剂SB203580则能完全阻止姜黄素引起的A RE活性增加的表现.此实验说明,NRF22的激活是依赖于PI3K P AK T和P38途径的[37].4.3PKC(蛋白激酶C)PKC是目前公认在细胞内外都具有Nrf2激动能力的激酶,其机制是PKC能够磷酸化Nrf2的丝氨300中国生物化学与分子生物学报25卷酸40,引起N rf2从Keap1释放.利用T2B HQ诱导细胞发现Nrf2转移到细胞核,用PKC的抑制剂十字胞碱处理后,细胞核Nrf2含量显著减少[15].Kim等[38]利用荧光素酶基因标记的ARES转染到巨噬细胞系RAW26417,通过荧光分光光度计测量荧光数值来反应ARE表达活性的高低.发现氯硝柳胺刺激RAW26417可以诱导ARE活性增加,HO21蛋白表达增加.PKC非特异性抑制剂GF109203X和PKC D的抑制剂rottlerin可以明显抑制ARE活性表达和HO21的表达.但是A特异性的抑制G O6976却没有此效果.在同样的条件下,不利用抑止剂而是把PKC D钝化形式PKC D(K376)的基因转染入细胞发现可以同样抑止ARE基因的活性表达;而转染PKC A钝化形式(K368)基因则无此作用.更直接证明激活N rf2的是PKC D,不是PK C A.目前对于影响Nrf2的相关转导通路研究结果不尽相同.例如在白藜芦醇刺激PC12细胞诱导Nrf2实验中,显示Nrf2的激活是通过ERK通路[39].但是在白藜芦醇作用于大鼠主动脉平滑肌细胞的细胞中则证实是通过NF2J B而不通过M APK[40].对于这些不同的结果,考虑可能与刺激方式和细胞类型有关.5Nrf2与相关疾病5.1肿瘤的化学预防和化疗的耐药性嵌二奈苯是潜在的强致癌物,经过生物转化后形成D NA加合物导致胃和肺脏等器官发生癌变. Romas2G omez等[6]利用嵌二奈苯刺激Nrf2野生型和基因敲除型2种小鼠,同时验证Nrf2激动剂奥本普拉的肿瘤预防的药效.结果显示:在嵌二奈苯刺激下,Nrf2野生型组的喷门窦D NA加合物的含量低于基因敲除组;应用奥替普拉(peroxiredoxin)的野生型明显低于未应用组.4周后检测喷门肿瘤发生率显示:野生型比敲除型低56%;应用奥替普拉的野生型则比未应用组下降48%.Aoki等[41]利用汽车尾气暴露于野生型和基因敲除型小鼠,10h P d,发现基因敲除型动物肺脏中表示细胞癌变指标的D N A加合物量,是野生型2~3倍.以上实验均说明,Nrf2通路在预防肿瘤发生中具有重要作用.肿瘤化疗药物的耐药性是肿瘤治疗中棘手的问题.研究发现,Nrf2在肿瘤耐药中扮演重要角色. Shibata等[42]把胆管癌细胞Keap1基因沉默后,发现此细胞对52服尿嘧啶的耐药性增加;补充Keap1或者Nrf2的RNA干涉均能提高对52服尿嘧啶的敏感性.目前认为,Nrf2激活后耐药蛋白的产生是产生耐药性的重要原因.从上述两方面结果可以发现:N rf2具有降低肿瘤易感性和增加肿瘤耐药性的双重作用,提示在肿瘤预防和肿瘤化疗不同阶段对于N rf2的调控要区别对待.5.2炎症慢性神经炎症反应是神经变性疾病的标志,而神经小胶质细胞是神经系统主要的炎症细胞. Innamorato等[43]研究表明:在LPS(脂多糖)诱导小鼠海马的炎症模型中,Nrf2基因缺陷型的TN F2A(肿瘤坏死因子A),iNO S(诱生性NO合酶),IL26(白介素6)都比野生型高;同时小胶质细胞的标志物F4P80蛋白增加明显.而应用Nrf2诱导剂莱菔硫烷后发现:在野生型小鼠的海马中上述炎症因子表达和小胶质细胞含量均下降.O sburn等[44]报道,通过静脉注射刀球蛋白,一种T细胞介导的肝炎特异诱导剂,24h后建立小鼠肝炎模型,在注射刀球蛋白前3d,以30L mol P kg剂量给予Nrf2激活剂倍半萜化合物治疗.结果显示:野生型的肝细胞死亡的数量和其炎症程度都优于N rf2基因敲除型.而Keap1基因敲除型与应用倍半萜化合物的野生型对于肝细胞的保护具有类似的效果. 5.3衰老机体氧化损伤的累积,抗氧化能力下降是衰老的重要原因.Shih等[45]研究2月、1年、2年大鼠红细胞的溶血程度发现:2月大鼠的红细胞抵抗溶血能力最强.反映细胞膜氧化水平指标的M D A和反应蛋白功能失调的碳酰蛋白都随年龄增加而增加.通过肝细胞匀浆液检测抗氧化酶表达发现:2年大鼠G PX(谷胱甘肽过氧化物酶)、GR(谷胱甘肽还原酶)、C AT、N QO1(苯琨还原酶)比年轻老鼠分别下降23%、49%、26%、86%.而Nrf2含量下降46%.此实验说明Nrf2与机体的老化过程关系密切.在衰老过程中,接触性免疫反应和T细胞免疫都是下降的,而树状突细胞的氧化还原平衡状态是维持细胞免疫的关键因素,其氧化还原状态紊乱导致的接触性过敏反应和T细胞免疫能力下降是衰老在免疫系统的表现.Kim等[46]把老年大鼠的树状突细胞移植到年轻大鼠会导致年轻大鼠免疫能力下降,但是在体外经过Nrf2激动剂刺激过的树状突细胞(来源于衰老大鼠)移植到年轻老鼠则可以提高抗氧化酶和GS H合成能力,提高机体的接触性免疫反应和T细胞免疫能力.此实验表明,激活Nrf2可以对抗衰老引起的免疫能力下降.除以上方面以外,Nrf2在缺血再灌注损伤,抗细301第4期蔡维霞等:氧化和化学应激的防御性转导通路)))Nrf2P A RE胞凋亡等领域的应用研究也方兴未艾,多领域研究均表明Nrf2在抵抗外来刺激尤其是氧化P化学应激,保护机体功能方面具有显著效果.6结语与展望机体内氧化还原水平失衡是众多疾病的病理生理基础,调节体内氧化水平是改善上述病理生理变化的策略之一.不同于以往的外源性抗氧化剂,N rf22 ARE抗氧化系统由于是调控多种抗氧化酶转录表达的关键内源性通路,对于此通路的调控为实现有效、适度抗氧化治疗提供了新方法.而且Nrf22ARE 通路在抗化学物质毒性、内质网应激等方面亦显示了重要作用.通过对此通路全面,精确的了解,将为肿瘤,炎症,衰老等领域的预防和治疗开辟新的途径.参考文献(References)[1]Yu X,Kens ler T.Nrf2as a target for cancer chemoprevention[J].Mutat Res,2005,591(122):932102[2]Nioi P,Mc Mahon M,Itoh K,e t al.Identificati on of a novel Nrf22regulated antioxi dant response elem ent(ARE)in the mous e NAD(P)H:quinone oxidoreductas e1gene:reas sess ment of the AREconsens us s equence[J].B iochem J,2003,374(Pt2):3372348 [3]Nioi P,Nguyen T,Sherratt P J,et al.The carboxy2termi nal Neh3dom ai n of Nrf2i s required for transcripti onal ac tivation[J].Mol CellBiol,2005,25(24):10895210906[4]Katoh Y,Itoh K,Yoshi da E,et al.Two domains of Nrf2cooperatively bi nd CB P,a CREB binding protein,and s ynergisticall yac tivate transcripti on[J].Genes Cells,2001,6(10):8572868 [5]Mc Mahon M,Tho 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nrf2基因序列
nrf2基因序列
摘要：
1.什么是nrf2基因序列
2.nrf2基因序列的作用
3.nrf2基因序列与疾病的关系
4.研究nrf2基因序列的意义
正文：
rf2基因序列是指nrf2基因的DNA序列，它是人体内一种重要的抗氧化应激反应基因。
nrf2基因序列通过调控一系列抗氧化酶的表达，维持细胞内氧化还原平衡，保护细胞免受氧化应激损伤。
rf2基因序列的作用主要体现在调控细胞抗氧化应激反应。
当细胞受到氧化应激损伤时，nrf2基因会被激活，然后结合抗氧化酶的启动子区域，上调抗氧化酶的表达。
这些抗氧化酶可以帮助清除自由基，降低氧化应激，从而保护细胞免受损伤。
rf2基因序列与多种疾病的发生和发展密切相关。
研究发现，nrf2基因序列的突变或表达异常可能导致抗氧化应激反应失调，增加多种疾病的发生风险，如神经系统疾病、心血管疾病、肿瘤等。
研究nrf2基因序列对于深入了解细胞抗氧化应激反应机制，以及开发相关疾病的诊断和治疗方法具有重要意义。
通过研究nrf2基因序列，科学家们可以更好地了解基因在抗氧化应激反应中的作用，为抗氧化剂的研究和应用提供理论依据。
nrf2信号通路与肝细胞凋亡研究进展
细胞凋亡又叫程序性细胞死亡或者细胞的自杀性死亡，是机体固有的一种自我调节形式。
当细胞凋亡受到抑制或者凋亡过度，打破了机体的平衡能力时，就会导致疾病的发生。
氧化应激是机体受到各种因素刺激时，体内产生过多高分子活性物质而引起组织和细胞损伤的过程，细胞内的氧化还原平衡受到破坏，从而影响多种信号转导通路。
转录因子NF-E2相关因子2（Nuclear factor E2-related fator2，Nrf2）是一个在全身表达的一种转录因子，主要在一些代谢性器官表达，如肝脏、肾脏、神经系统、皮肤[1]等，参与到各种细胞生命活动中，包括维持氧化还原平衡、代谢、增殖和凋亡。
此外，多方面的证据表明其在肝脏的损伤和修复中起到了重要的作用[2，3]。
研究表明，Nrf2可抑制细胞凋亡和促进细胞再生。
本文主要归纳了Nrf2信号通路及其在氧化应激下肝细胞凋亡中的作用，探讨其在临床治疗中的指导意义。
1肝细胞凋亡肝脏是人体重要的解毒、代谢、合成器官，可抵御有害物质对人体的侵害。
但当肝细胞受到一些因素的影响时，会出现过度的凋亡，引发一系列病理变化，导致疾病的发生。
以往人们认为肝细胞凋亡受到两个途径调控：1）外源性（死亡受体途径）：基本机制是Fas系统的激活，当细胞在接受凋亡信号（如TNF-α、FASL等）后，Fas和细胞膜上FasL受体相结合，激活了细胞凋亡通路[4]。
细胞表面分子受体相互聚集并与细胞内的衔接蛋白相结合，procaspases募集在受体周围并相互活化，产生级联反应，启动细胞凋亡。
2）内源性（线粒体途径）：当肝细胞受到多种信号（如：活性氧、钙离子、P53等）刺激时，可导致线粒体外膜通透性增加和膜电位的下降，线粒体内膜上的细胞色C（Cytochrome C，Cyt-c）释放到胞质中，并与胞质内的凋亡肽酶激活因子-1、ATP等结合形成凋亡小体，活化了Pro-caspase-9并激活下游的促凋亡蛋白激酶，不但使得DNA降解为寡聚核苷酸片段，同时将肝细胞骨架拆散，切断其与周围的联系，诱导了肝细胞表达促凋亡信号，引发细胞凋亡[5]。
Nrf2相关知识普及
氧化应激产生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）直接或间接地损伤细胞内蛋白质、脂质、核酸等大分子物质的生理功能，是众多疾病发生的病理生理基础。
机体形成了一套复杂的氧化应激应答系统，当暴露于亲电子试剂或活性氧刺激时，能诱导出一系列的保护性蛋白，以缓解细胞所受的损害。
Nrf2（NF-E2-related factor 2）是细胞氧化应激反应中的关键因子，受Keap1的调控，通过与抗氧化反应元件ARE（antioxidant response element）相互作用，调节抗氧化蛋白和II相解毒酶的表达。
Nrf2与Keap1的结构特征Nrf2是CNC转录因子家族成员，含有6 个高度保守的结构域Neh（Nrf2-ECH homology），分别被命名为Nehl-Neh6。
Nehl 区包含1 个C端亮氨酸拉链结构bZip（basic leucime zipper），bZip与细胞核内小Maf 蛋白（small Maf proteins）形成异二聚体，使Nrf2 能够识别、结合ARE，从而启动目标基因转录。
Neh2区是Nrf2与胞浆蛋白Keap1（Kelch-like ECH-associated protein-1）结合区，含有ETGE基序、DLG基序两个结合位点。
Neh4、Neh5是参与启动下游基因转录的结构域，当进入细胞核的Nrf2以Nrf2-Maf 的形式与ARE 结合后并不能立即启动转录，尚需要其他辅助蛋白如CREB结合蛋白、转录激活剂与Nrf2 的Neh4，Neh5两个结构域结合后，才能启动转录过程。
Keap1是Nrf2在细胞质中的结合蛋白，并与肌动蛋白结合锚定于胞浆中，含有5个结构域，分别为N端结构域（NTR）、干预区（IVR）、BTB区、双甘氨酸重复区（DGR）和C 端结构域（CTR）。
其中DGR区也叫Kelch区，是Keap1与Nrf2的结合区，同时也是与胞浆内肌动蛋白结合的位点；IVR区富含半胱氨酸，是整个蛋白的功能调节区；BTB区与看Keap1同源二聚有关。
细菌nrf2系统与氧化还原稳态
细菌nrf2系统与氧化还原稳态1. 概述氧化还原稳态是生物体内维持正常代谢的重要机制，而细菌nrf2系统在这一过程中扮演着重要的角色。
本文将探讨细菌nrf2系统在氧化还原稳态中的作用，以及其在细菌生存和病原性中的意义。
2. 氧化还原稳态的重要性氧化还原稳态是细胞内外各种氧化还原反应相互作用的平衡状态。
它对于细胞内氧化应激的调控非常重要，保持细胞内环境的稳定性。
氧化还原稳态的破坏会导致细胞内氧化应激增加，进而引发细胞损伤甚至细胞逝去。
3. 细菌nrf2系统的作用机制细菌nrf2系统是一种重要的抗氧化应激系统，它通过调控一系列抗氧化基因的表达，增强细菌对氧化应激的抵抗能力。
nrf2系统主要通过与其调控的基因的相互作用，直接影响细菌的抗氧化能力和氧化还原稳态。
4. nrf2系统在细菌生存中的意义细菌nrf2系统的功能不仅仅是对抗外界氧化应激条件下的挑战，它还在细菌的生存中扮演着重要的角色。
通过调控细菌中一系列抗氧化和解毒相关基因的表达，nrf2系统可以帮助细菌更好地适应不利环境，提高其生存能力。
5. nrf2系统在细菌病原性中的作用除了对细菌生存的影响外，nrf2系统还在细菌的病原性中发挥作用。
研究表明，nrf2系统可以调控细菌的毒力因子的表达，影响其感染宿主的能力。
这使得细菌nrf2系统成为一个潜在的治疗靶点，有望用于抗菌药物的开发。
6. 结论细菌nrf2系统在氧化还原稳态中扮演着重要的角色，其作用不仅体现在细菌的生存和病原性中，还对抗菌药物的研发具有重要意义。
进一步的研究将有助于揭示细菌nrf2系统的作用机制，为相关领域的应用提供更深入的理论基础。
细菌nrf2系统与氧化还原稳态细菌中的nrf2系统在维持氧化还原稳态中发挥着至关重要的作用。
它调控一系列抗氧化和解毒相关基因的表达，帮助细菌应对外界的氧化应激条件，维持细胞内环境的稳定性。
在这一过程中，nrf2系统的作用机制十分复杂，它通过与许多基因的相互作用，调节着细菌的抗氧化能力和氧化还原稳态。
nrf2基因序列
nrf2基因序列nrf2基因序列的研究进展随着科学技术的不断进步，人们对基因功能的认识也在不断深化。
在众多与健康密切相关的基因中，nrf2基因显得尤为重要。
nrf2基因位于人类染色体上，研究发现它与多种生理过程密切相关，包括细胞增殖、分化和凋亡等，对维持人体健康具有关键作用。
nrf2基因最初被发现时，主要是由于其与一些疾病发生的关联。
例如，与癌症、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病等）的发病风险有关。
随着研究的深入，nrf2基因在细胞凋亡、细胞周期调控、信号通路调节等多个生物过程中发挥着重要作用。
在细胞凋亡方面，nrf2基因的研究成果表明，该基因编码的蛋白质在细胞凋亡过程中起到关键作用。
研究表明，nrf2基因的变异与神经退行性疾病的发生风险密切相关，而细胞凋亡在神经退行性疾病的发生中起到了重要作用。
因此，通过研究nrf2基因在细胞凋亡中的作用，可以为神经退行性疾病提供新的治疗策略和预防方法。
在细胞周期调控方面，nrf2基因的研究成果表明，该基因编码的蛋白质在细胞周期调控过程中起到关键作用。
研究表明，nrf2基因的变异与多种癌症的发病风险密切相关。
因此，通过研究nrf2基因在细胞周期调控中的作用，可以为癌症的治疗提供新的思路和方法。
在信号通路调节方面，nrf2基因的研究成果表明，该基因编码的蛋白质在多种生理过程中起到关键作用。
例如，nrf2基因的变异与免疫系统的功能密切相关。
因此，通过研究nrf2基因在信号通路调节中的作用，可以为免疫系统疾病提供新的治疗策略和预防方法。
nrf2基因在细胞增殖、分化、凋亡、细胞周期调控、信号通路调节等多个生物过程中发挥着重要作用。
通过深入研究nrf2基因的功能，可以为疾病提供新的治疗策略和预防方法，从而提高患者的生存率和生活质量。
核因子红细胞系2相关因子2 (Nrf2)在病理性妊娠中的作用
核因子红细胞系2相关因子2 (Nrf2)在病理性妊娠中的作用焦芙蓉;徐翰婷;陈雪梅
【期刊名称】《生物医学》
【年(卷),期】2024(14)2
【摘要】活性氧的产生和抗氧化还原系统之间的稳态平衡在维持正常妊娠中发挥重要作用,氧化还原系统的失衡会导致各种不良妊娠结局。
核因子红细胞系2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)是一种抗氧化关键转录因子,活化的Nrf2可与抗氧化反应元件ARE结合激活各种抗氧化基因,增强细胞的先天抗氧化状态,维持机体氧化还原动态平衡,从而减少怀孕期间各种不利因素对母体及胎儿细胞的氧化应激和炎症损伤。
本研究对Nrf2在先兆子痫、IUGR、流产、早产、妊娠期GDM和代谢综合征以及预防孕期环境毒素诱导的不良妊娠结局中的作用进行综述,并分析Nrf2在各种不良妊娠结局(APOs)中可能的作用机制。
【总页数】11页(P201-211)
【作者】焦芙蓉;徐翰婷;陈雪梅
【作者单位】重庆医科大学;重庆医科大学
【正文语种】中文
【中图分类】R71
【相关文献】
1.人类核转录因子红细胞系2p45相关因子2和线粒体转录因子A在前列腺癌中的表达及意义
2.核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信号通路在酒
精性肝病中的作用3.槲皮素通过核因子E2相关因子/抗氧化应答元件(Nrf2/ARE)信号通路发挥对免疫性肝损伤的保护作用4.红系衍生核因子相关因子2基因在芬维A胺诱导NB4细胞凋亡中的作用5.核转录因子红系2相关因子2在肝缺血再灌注损伤中的作用及麻醉药物干预的研究进展
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靶向Nrf2-铁死亡通路与缺血性脑卒中后脑损伤治疗研究进展
◇综述与讲座◇摘要铁死亡在缺血性脑卒中后脑损伤的病理生理过程中起着至关重要的作用。
通过激活核因子-红细胞系2相关因子2（Nrf2）在转录上控制铁死亡途径的许多关键成分进而抑制铁死亡，将其作为缺血性脑卒中后脑损伤的治疗靶点。
本文简要描述了铁死亡过程及其在缺血性脑卒中后脑损伤中的作用。
同时对Nrf2与铁死亡之间的关系进行重要的概述，重点综述药物靶向激活Nrf2通路抑制铁死亡对缺血性脑卒中后脑损伤的治疗作用。
关键词铁死亡；Nrf2；缺血性脑卒中；缺血性脑卒中后脑损伤中图分类号：R741.05文献标志码：A文章编号：1009-2501(2024)02-0188-10doi ：10.12092/j.issn.1009-2501.2024.02.009缺血性脑卒中（ischemic stroke ）是世界范围内死亡和长期残疾的主要原因之一。
最新的流行病学表明，脑血管病已成为我国城市和农村人口的第一位致残和死亡原因，且发病有逐年增多的趋势［1］。
目前我国现存脑血管病患者750余万人，其中约70%为缺血性脑卒中［2］。
近年研究显示铁死亡（ferroptosis ）参与脑卒中后神经损伤发病机制，同时抑制铁死亡可以阻断脑卒中后神经损伤［3］。
核因子红细胞系2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）是细胞和机体防御内源性和外源性应激的主要调节因子，通过调控多种细胞保护基因进而抑制铁死亡［4］。
因此激活Nrf2从而抑制铁死亡进而在缺血性脑卒中发挥神经保护作用。
本文简要描述铁死亡过程及其在缺血性脑卒中后脑损伤中的作用。
同时对Nrf2与铁死亡之间的关系进行重要的概述，重点综述药物靶向激活Nrf2通路抑制铁死亡对缺血性脑卒中后脑损伤的治疗作用。
1铁死亡及其与其它死亡方式区别1.1铁死亡铁死亡是在2012年提出的新概念，它是一种由铁依赖性脂质过氧化引起的程序性细胞死亡，不同于凋亡、坏死、自噬和其他形式的细胞死亡［5-6］。
nrf2敲除质粒的构建
nrf2敲除质粒的构建Nrf2是可控性转录因子，其功能包括调节细胞氧化还原平衡、维持合成代谢、调节蛋白质降解和细胞凋亡等。
因此，对Nrf2进行敲除是研究其生物学功能的重要手段。
下面将对Nrf2敲除质粒的构建方法进行详细介绍。
1.获取Nrf2序列首先，需要从相关数据库中获得Nrf2基因序列。
在这里，我们以NCBI为例，打开NCBI网站，搜索Nrf2，选中该基因的GeneID号，打开其页面，在右边找到“mRNA and Protein(s)”选项卡，点击“Nucleotide”按钮，即可获得Nrf2基因的序列。
2.设计靶基因序列设计靶基因序列是建立Nrf2敲除质粒的关键步骤。
该步骤涉及选择合适的靶点、合成靶基因序列和设计引物。
在选择靶点时，要选择在转录因子的活性区域或同源重复序列区域中的序列，以确保敲除基因的高效性和特异性。
合成靶基因序列时，应在靶点区域中插入限制酶切位点，以便后续克隆等操作。
此外，靶基因序列的长度应足够短，以便 PCR 扩增。
在设计引物时，应根据靶基因序列的特点进行优化，以确保引物寡核苷酸的长度和 GC含量适宜。
3.进行PCR扩增和克隆经过引物优化和PCR扩增反应后，将扩增出的靶基因片段通过PCR克隆到质粒载体中。
在此过程中，需要注意的是PCR扩增条件以及利用限制酶切技术选择适当的酶切位点，以便方便后续的克隆操作。
4.进行质粒筛选构建好Nrf2敲除质粒后，需要进行质粒筛选检验。
通常采用电泳等方法进行PCR检验，以确保所得的质粒其构建的正确性和目标蛋白的敲除效应。
在质粒筛选过程中，还需要注意一些重要的技术细节，如先行筛选阳性克隆，最后进行序列分析和验证，以保证构建的质粒与期望的构建效果一致。
总之，构建Nrf2敲除质粒是对该基因进行深入研究的基础和前提。
只有对每一个步骤都进行严格的控制和技术优化，才能保证所得的质粒与真实生物样品达成高度一致，从而为Nrf2生物学功能的深入研究提供坚实的基础。
nrf2蛋白分子量
nrf2蛋白分子量
Nrf2蛋白是一种受到广泛关注的蛋白质分子，它在生物体内发挥着重要的生物学功能。
Nrf2蛋白的分子量是多少呢？本文将介绍Nrf2蛋白的分子量及其相关知识。
Nrf2蛋白是一种转录因子，它在细胞内调节着一系列抗氧化应激基因的表达，从而保护细胞免受氧化应激的侵害。
Nrf2蛋白是由约589个氨基酸组成的多肽链，其分子量大约为66千道尔顿（kDa）。
Nrf2蛋白的分子量是由其氨基酸序列决定的。
每个氨基酸都有其特定的分子量，Nrf2蛋白由589个氨基酸组成，因此其分子量为589个氨基酸的分子量之和。
此外，Nrf2蛋白的分子量还受到其结构及修饰状态的影响。
例如，Nrf2蛋白可能会被磷酸化、乙酰化、泛素化等修饰，这些修饰可能会改变其分子量及其生物学活性。
Nrf2蛋白的分子量对于理解其生物学功能及其研究具有重要意义。
在研究中，分子量可以通过多种技术手段进行测定，如SDS-PAGE、Western blot等。
这些技术可以精确地测定Nrf2蛋白的分子量，并且可以检测到其不同修饰状态的变化。
总之，Nrf2蛋白的分子量大约为66kDa，其结构及修饰状态会影响其分子量及其生物学活性。
了解Nrf2蛋白的分子量及其相关知识，有助于深入了解其在生物体内的生物学功能及其在疾病治疗中的应
用前景。
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Keap1-Nrf2-ARE信号通路
氧化应激产生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）直接或间接地损伤细胞内蛋白质、脂质、核酸等大分子物质的生理功能，是众多疾病发生的病理生理基础。
机体形成了一套复杂的氧化应激应答系统，当暴露于亲电子试剂或活性氧刺激时，能诱导出一系列的保护性蛋白，以缓解细胞所受的损害。
Nrf2（NF-E2-related factor 2）是细胞氧化应激反应中的关键因子，受Keap1的调控，通过与抗氧化反应元件ARE（antioxidant response element）相互作用，调节抗氧化蛋白和II相解毒酶的表达。
Nrf2与Keap1的结构特征
Nrf2是CNC转录因子家族成员，含有6 个高度保守的结构域Neh（Nrf2-ECH homology），分别被命名为Nehl-Neh6。
Nehl 区包含1 个C端亮氨酸拉链结构bZip（basic leucime zipper），bZip与细胞核内小Maf 蛋白（small Maf proteins）形成异二聚体，使Nrf2 能够识别、结合ARE，从而启动目标基因转录。
Neh2区是Nrf2与胞浆蛋白Keap1（Kelch-like ECH-associated protein-1）结合区，含有ETGE基序、DLG基序两个结合位点。
Neh4、Neh5是参与启动下游基因转录的结构域，当进入细胞核的Nrf2以Nrf2-Maf 的形式与ARE 结合后并不能立即启动转录，尚需要其他辅助蛋白如CREB结合蛋白、转录激活剂与Nrf2 的Neh4，Neh5两个结构域结合后，才能启动转录过程。
Keap1是Nrf2在细胞质中的结合蛋白，并与肌动蛋白结合锚定于胞浆中，含有5个结构域，分别为N端结构域（NTR）、干预区（IVR）、BTB区、双甘氨酸重复区（DGR）和C端结构域（CTR）。
其中DGR区也叫Kelch区，是Keap1与Nrf2的结合区，同时也是与胞浆内肌动蛋白结合的位点；IVR区富含半胱氨酸，是整个蛋白的功能调节区；BTB 区与看Keap1同源二聚有关。
Nrf2的活化
有证据显示，修饰Keap1的半胱氨酸残基，可以使Nrf2在细胞核内积聚，并且表达Nrf2的靶基因。
有人认为，在正常条件下，Nrf2与Keap1结合，存在于细胞之中，发生氧化应激时，Keap1的半胱氨酸残基被修饰，改变构象导致Nrf2释放出来，进入细胞核中，与ARE 结合后，促进靶基因的表达。
然而后来发现，诱导剂无法使Keap1-Nrf2解离，并且Nrf2可以经泛素化后降解。
Keap1通过其BTB区结合Cul3、Kelch区结合Nrf2，将Nrf2连接到E3复合体，使泛素从E3转移到Nrf2的赖氨酸残基（位于ETGE基序、DLG基序之间），泛素化的Nrf2被迅速降解。
发生氧化应激时，Keap1特定的半胱氨酸残基被修饰，导致构象的改变，DLG
基序与Keap1的亲和力减弱而分离，即所谓的hinge and latch模型，从而免于泛素化降解。
另外，多种蛋白激酶，例如MAPKs、PKC、PI3K等，可通过诱导Nrf2的磷酸化参与对Nrf2转录活性的调节。
Reference: Free Radical Bio Med. 2012, 52, 973-982.
附：泛素与泛素化
泛素是一类低分量的蛋白质，泛素化是指泛素分子在一系列酶作用下，对靶蛋白进行特异性修饰的过程。
泛素化修饰涉及泛素激活酶E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3的一系列反应:首先在ATP供能的情况下酶E1粘附在泛素分子尾部的Cys残基上激活泛素；接着,E1将激活的泛素分子转移到E2酶上；随后,E2酶和一些种类不同的E3酶共同识别靶蛋白,对其进行泛素化修饰。
E3酶的外形就像一个夹子,靶蛋白连接在中间的空隙内，酶的-侧结构域决定靶蛋白的特异性识别,另一侧结构域定位E2酶以转移泛素分子。
蛋白质泛素化的结果是使得被标记的蛋白质被蛋白酶分解为较小的多肽、氨基酸以及可以重复使用的泛素。