前言

1929年，美國生理學家坎農觀察到動物機體在面對緊急情況時，會產生一種“緊急反應”。隨后，加拿大生理學家賽里經過多年的研究，發現人或動物在面對各種不利因素或危險境況時，機體生理及體外的生化反應發生較大幅度的變化，賽里將其稱為“周身適應綜合征（General adaptation syndrome，GAS）”。1936年，賽里把“多種有害因素引起的綜合征”用“Stress”來命名，并提出它是機體在遭受外界各種有害因素侵襲時自身生理、生化方面的綜合變化。在該概念傳入我國后，科技翻譯專家劉士豪直接將該詞翻譯成了“應激”。

熱休克蛋白是廣泛存在于細菌到哺乳動物等的有機體細胞中、在正常生理狀況及應激狀態下分子結構非常保守的環境應急蛋白，是對細胞內蛋白變性、凝聚后進行再折疊恢復其功能的具有分子伴侶活性的一類蛋白質。Ritassa對果蠅熱應激后，發現果蠅唾液腺染色體轉錄增強。隨后，Tissieres發現這類隨熱應激的變化而改變的物質，對細胞具有保護作用。根據這種現象，人們將熱應激的過程稱為熱休克，這類蛋白質稱為熱休克蛋白（Heat shock protein，Hsp）。近年來，隨著研究的深入，人們發現不僅熱應激，而且冷應激、重金屬、激素、藥物、氧離子自由基、運輸應激、缺血后再恢復供血等都能引起機體內一系列分子伴侶蛋白的誘導表達。盡管上述定義已經不能全部覆蓋應激的范圍，但是人們仍約定俗成地沿用熱休克及Hsp的概念。根據Hsp的分子量大小、結構及功能，可將Hsp分為六個主要家族，它們分別是小分子熱休克家族（其主要成員是泛素、Hsp25等）、Hsp40家族（其主要成員是Hsp47）、Hsp60家族（其主要成員是Hsp60）、Hsp70家族（其主要成員是Hsc70、Hsp72等）、Hsp90家族（其主要成員是Hsp90）、Hsp110家族（其主要成員是Hsp110/105、GRP170等）。目前，對Hsp110的抗熱應激損傷的作用及機理仍然未闡述清楚，通過對其在大鼠心肌細胞內的表達、轉錄等進行系統的研究，對動物養殖、疾病治療等具有重要的理論意義和實踐價值。

本書是筆者近年來的主要研究成果的總結。本研究應用細胞學、免疫熒光組織化學法、實時熒光定量PCR技術、Western blot 技術、小RNAi干擾技術、流式細胞術等檢測法，以分子免疫學為基礎，以免疫病理學和細胞凋亡的理論為依據，從多個角度對Hsp110在熱應激大鼠心肌細胞內的轉錄、表達、分布，凋亡因子的影響，心肌細胞的形態學分類特征與分子病理學關系等進行了有價值的較系統的觀察研究。在研究方式、方法上，將形態與功能相結合，定性、定位、定量相結合，從研究細胞損傷和hsp110轉錄表達的量變規律入手，從一個新的視角在細胞及分子水平上深入揭示Hsp110抵抗熱應激導致大鼠心肌細胞損傷的分子發病機理。

全書共十章。第一章論述熱應激與熱應激損傷；第二章為熱休克蛋白Hsp110研究進展，包括分子特征、表達調控、與其他Hsp的關系；第三章為離體培養大鼠原代心肌細胞模型的建立與培養條件的優化，主要對體外培養的大鼠心肌細胞的培養條件、細胞純度、生理特性進行了研究；第四章為離體培養心肌細胞熱應激性損傷與熱休克蛋白Hsp110表達規律研究，主要包括了hsp110的轉錄、表達與心肌細胞損傷酶關系的研究；第五章為離體培養熱應激心肌細胞內Hsp110與HSF-1定位、表達及其相應mRNA轉錄，主要研究了Hsp110與HSF-1的相互關系；第六章為NAC對熱應激心肌細胞Hsp110表達及相關分子信號通路影響的研究，主要研究了NAC對細胞色素C、磷酸化NF-κB、Cleaved caspase-3的表達的影響；第七章為NAC抵抗熱應激損傷心肌細胞的病理學觀察，主要研究了NAC對心肌細胞熱應激損傷的保護作用；第八章為小RNA干擾技術對Hsp110基因表達沉默效率優化研究，主要應用小RNA干擾技術下調Hsp110基因的轉錄表達；第九章為保護性蛋白Hsp110在熱應激心肌細胞中的表達變化，主要研究下調Hsp110基因的轉錄表達，大鼠心肌細胞損傷程度的改變；第十章為熱應激Hsp110 siRNA沉默心肌細胞的病理學觀察，主要研究下調Hsp110蛋白的表達，熱應激對心肌細胞損傷的病理學變化。本書深入淺出，各章節聯系緊密又獨立成篇，分子病理學貫穿了全書基礎理論研究的整個過程。

本書由河南科技大學動物科技學院教師劉志軍、王國永編寫，受到河南科技大學博士啟動基金（編號：13480005、13480053、13480060）的資助。南京農業大學動物醫學院鮑恩東教授對整個研究工作進行了悉心的指導，南京師范大學陳龍教授、南京農業大學動物醫學院張書霞教授與呂英軍博士、金陵科技學院張淼博士等對筆者的研究工作提供了很多幫助，在此向他們表示最衷心的謝意！

由于筆者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正，以期在以后的工作中不斷改進。

劉志軍　

2018年1月