热休克反应
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）。
热休克反应的发现
1962年，里托萨（Ritossa F）等将培养的杨梅虫由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。
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。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（应力 protein），但习惯称为HSP。
热休克反应的特点
1962年由Ritossa首先在果蝇发现的热休克反应具有以下特点：
1.基因表达的换向即打开了一些基因表达的“开关”，转录出一些正常时没有或很少有的mRNA，再翻译成新的蛋白质；与此同时关闭了一些“开关”，表现为正常时转录的mRNA以及翻译的蛋白质都减少。正常时没有或很少，而在热休克反应时才出现或增多的蛋白质，被称之为热休克蛋白。
2.除了热环境外，其它应激原，如创伤、缺氧、感染、化学因子、饥饿等也可引起基因表达的换向。因此应当更确切地将热休克蛋白称之为应激蛋白，目前热休克蛋白和应激蛋白为同义词。
3.基因表达的换向、应激蛋白的合成可见于各种器官，无器官特异性。这点与AP-蛋白仅仅在肝细胞合成是不同的。
4.离体的培养细胞也有这种反应，说明热休克反应不依赖于神经或体液因子的介导。
5.热休克反应广泛存在于生物界，包括动物和植物，从原核生物到哺乳动物。所诱导产生的应激蛋白的一级结构从细菌、酵母到果蝇有很大的同源性。说明热休克反应比应激时的神经内分泌反应在进化上更为古老，更具有普遍的生物学意义。各种应激原在各种不同种属的生物所诱导的应激蛋白的分子量大体上相同，可分为三组：80~90KD,70KD左右，20~40KD。其中含量最多的是70KD左右的应激蛋白。
热休克反应的研究
关于热休克反应的研究主要是在低等生物和培养细胞进行的。在高等动物做的实验不多，但仅有的实验结果和低等生物的相似。如Currie等将大鼠放入55℃环境，直肠温升高到42~42·5℃后15分钟降温，使体温于30分钟内降到正常水平，90分钟后在心、脑、肝、肺、肾等几乎所有的组织，经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和等电聚焦电泳鉴定出有新合成的71KD蛋白，而未应激大鼠的组织内没有这种蛋白质的合成。Brown将兔放到37℃2小时，发现脑内有新合成的74KD的蛋白质特异的mRNA，对照兔脑内没有这种mRNA的转录。
参考资料
热休克反应和热休克蛋白：人类疾病的当前认识和未来机遇.热休克反应和热休克蛋白：人类疾病的当前认识和未来机遇.2024-10-26
热休克蛋白的功能和调控；蛋白质稳态和热休克反应的关键协调者.热休克蛋白的功能和调控；蛋白质稳态和热休克反应的关键协调者.2024-10-26