热休克反应(heat shock response,HSR)是指生物机体在热应激或其他应激原作用下所表现的以基因表达改变和热休克蛋白生成增多为特征的防御性适应反应,是最早发现的细胞应激现象,其诱导细胞新合成或合成增加的一组蛋白质,称为热休克蛋白(heat shock protein,HSP)。[1] 热休克反应的发现
1962年,里托萨(Ritossa F)等将培养的果蝇幼虫由25℃移至30℃环境中,30分钟后在果蝇唾液腺的多丝染色体上观察到了蓬松或膨突现象,提示这些区带基因的转录加强并可能有某些蛋白质的合成增加。进一步研究证实这种染色体膨突的形成与热刺激引起该区域基因转录加强有关。1974年,提色瑞(Tissieres A)等采用电泳方法,从热休克果蝇幼虫的唾液腺等部位分离获得了6种新的蛋白质,将其称为热休克蛋白。后来的研究证实HSP的产生并不限于热应激,现在认为热休克反应是细胞抵抗不利环境因素的一个普遍机制,产生对细胞非特异的保护作用。[2] 热休克反应的特征
热休克反应是一种细胞应激反应,其主要表现为基因表达的变化。当生物体遭受热应激等压力时,会通过改变基因表达来应对这些挑战,从而增强自身的生存能力。这一过程涉及到一组特定的蛋白质——热休克蛋白(HSP),它们是在应激条件下新合成或合成增加的蛋白质。[3][4]HSP最早是从经受热应激的果蝇唾液腺染色体中发现,广泛存在于从细菌到人类的整个生物界,是一组高度保守的细胞内蛋白质。近年研究证实,除热休克或热应激外,许多其他应激原,如寒冷、饥饿、创伤、缺氧、中毒、感染 等,也能增加HSP的生成,具有诱导的非特异性。因此,HSP又称为应激蛋白(stress protein),但习惯称为HSP。[1]