创伤后应激反应中热休克蛋白的作用
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国外医学外科学分册 2000年第27卷第1期
创伤后应激反应中热休克蛋白的作用
军事医学科学院放射医学研究所 刘 杰(综述) 鲁华玉(审校)
提要 热休克反应是最古老的应激反应。本文较系统地论述了创伤后早期热休克蛋白与创伤本身、早期免疫炎性反应、过氧化损害、缺血再灌注损伤、肿瘤坏死因子及细胞粘附分子的关系，从一定角度讨论了热休克蛋白的调控机制，并对热休克蛋白的应用前景作了扼要的阐述。得出印象如下：上述应激条件均可诱导机体产生不同形式的热休克蛋白，而热休克蛋白可作为免疫监督剂，通过不同途径对细胞提供保护作用，且作用的主要靶目标是线粒体。
关键词：热休克蛋白 创伤 应激反应
创伤后早期，机体要经受创伤本身、缺血缺氧、再灌注损伤、早期炎性反应及一些细胞因子等各种因素的作用。这些因素都可视为应激原，使机体产生应激反应。
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体内应激系统涉及到机体各个组织和器官，并以多种形式发挥作用，例如：热休克反应系统、Mn和Cu/Zn超氧化物歧化酶系统、c-fos和c-jun原癌基因系统以及血氧合酶系统等。热休克反应(heat shock response,HSR)起源古老，进化保守，广泛存在于几乎所有原核及真核细胞之中，是迄今研究较为热门的应激反应。这一反应可使某些基因转录活性增强，表达新生的蛋白—热休克蛋白(heat shock protein,HSP)。参与热休克反应的热休克蛋白共有近50种，按 照其分子量大小和生物学功能的差别，可分为核质素、伴侣素、HSP30族、HSP70族、HSP90族等，它们在创伤早期反应中均发挥一定的作用。
1.创伤本身与HSP
有文献报道，完整动物局部烫伤可引起远隔器官(脑、肝)HSP70在mRNA和蛋白水平的 迅速升高，说明在动物远隔器官HSP基因的表达可以不依赖于应激原对细胞的直接作用，并且HSR发生时不仅有HSP的诱导，同时伴有正常基因表达的抑制。大鼠头部损伤后，在颅内压升高的同时，HSP的表达升高。大鼠脊髓损伤后，HSP70表达也升高，而给予五羟色胺或前列腺素抑制剂后，HSP表达受抑。在异种移植时，HSP70的存在限制了补体激活，对异种移植的血浆提供了保护作用。血透析可造成肾小管的损伤，这种损伤同时也可导致HSP升高，从而为抑制过多的上皮细胞增生和整形超小管的形成起到了一定的作用(1)。
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2.早期免疫炎性反应与HSP
HSP被 认为是炎性疾病的严重程度和预后情况的新的证明标志，它在炎性反应中可起多种保护作用，例如：自身或非自身识别、提高免疫应答、免疫保护剂、热耐受以及对炎性介质的细胞毒性的保护，其作用的主要靶目标可能是线粒体。
通过预先炎症刺激或热休克可诱导人单核细胞中不同部位的HSP70的表达，主要定位于细胞核，而细胞膜未出现。有学者在以植物凝集素或蓖麻子蛋白诱导的大鼠回肠炎模型中，预先高热可抑制回肠炎的发生，并且HSP和HSP mRNA的表达均升高，这种保护作用同白细胞三烯B4的产生和中性白细胞浸润有关。在小鼠和大鼠胰腺炎的实验模型中，未给予应激原刺激时，TH1`/TH2比例向TH1移动，且IFN-γ和iNOS的mRNA也升高；而口服LPS和OM-89后，则HSP65升高，同时IFN-γmRNA降低(2)，揭示HSP可能在诱导胰腺炎发生中起到了抗原的作用。幽门螺旋菌感染的慢性胃炎病人，也可观察到HSP的持续升高，从慢性窦性胃炎和慢性胃炎伴胃溃疡病人分别获得CD4阳性的T细胞株，可观察到伴溃疡者有HSP抗原的出现，并伴有细胞毒性相关蛋白的减少，提示HSP可降低炎症反应和部分抑制溃疡的发生。
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HSP广泛存在于生物界，在不同的细菌有其特殊的同源性，在局部炎性反应过程中，对细菌(如分枝杆菌)HSP的免疫反应构成了免疫防御的第一道屏障，对细菌HSP的特异抗体的升高可能会导致同真核生物HSP的交叉反应，机体通过暴露于非自身抗原—细菌的HSP，而使炎症表位下调，提高了对自身免疫反应的耐受性，防止免疫反应进一步扩大。有学者在类风湿性关节炎疾病治疗中，采用抗风湿细菌的提取物OM-89可以诱导T细胞对细菌HSP60和HSP70的反应，说明HSP可能调节了外周血中T细胞的免疫活性。因此，HSP60在细菌感染过程中被认为既是一种免疫监督剂又是一种细胞保护剂(3)。
在细胞损伤修复和细胞功能调节中，HSP也起明显的作用。例如在急性间质性肾炎、增生性肾小球肾炎和自身免疫肾病综合征中，由于间质炎性反应的升高，炎性介质诱导HSP72和HSP73均升高。在蛋白水平上，有慢性炎症伤口组织较伤口愈合完好组织HSP表达明显减少，但 mRNA水平则无 此差别，这意味着HSP可通过未知的转录后途径调节其在组织中的含量。
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3.过氧化损害与HSP
大鼠肝细胞在体外给予CC14诱导，最早升高的是c-fos、c-jun,然后热休克因子(heat shock factor,HSF)被激活，DNA结合率上升，HSP70、HSP73、GRP78在转录水平迅速升高，同时可观察到血氧合酶上升，故推测应激系统在过氧化应激后迅速发生的细胞损伤及后来的炎症反应和细胞增殖中均具有重要作用(4)。
过氧化损伤中HSR的选择性靶目标可能是线粒体。当用H2O2、O2-刺激番茄细胞混悬培养液时，小热休克蛋白HSP22可被诱导，纯化后同抗线粒体smHSP的抗体可结合，提示HSP出现可能是线粒体保护作用的一种机制(5)。在体内，HSR则通过对大鼠心肌线粒体第三期呼吸作用的保护，拮抗有害的过氧化反应。
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多形核巨细胞，通过释放氧自由基和其他组织损害因子，在多脏器衰竭的发生中占有重要地位。有现象表明HSP参与了多脏器细胞修复机制，并使细胞免受过氧化作用的损害。在小肠上皮的过氧化损伤中，谷氨酰胺有保护肠上皮的作用，同时还能诱导HSP70，给予肠上皮细胞谷氨酰胺类似物6-重氮基-5-氧左旋正亮氨酸(DON),同样可诱导HSP升高，并耐受过氧化损伤，而给予抑制HSP升高的物质—槲皮素，则可抑制HSP的升高，并抑制谷氨酰胺和DON的保护作用(6)。
诱生型HSP(HSP70i)和 结构型HSP(HSP70c)共同参与并提高了对热和无水乙醇诱导的过氧化作用的耐受，但这种耐受有一定的限度，而巯基化合物可抵抗内、外源性过氧化物的刺激，大鼠在浓度不断升高的乙醇诱导下，可在不同脑区表达HSP，同时伴有细胞内结合性巯基化合物的衰竭，且二者明显相关，提示氧化还原机制可能参与了抗休克反应信号传导通路(7)。
4.缺血再灌注损伤与HSP
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大鼠体外肝细胞缺血再灌注后，HSP72升高，HSP72可减低但不能完全排除肝缺血再灌注后有害的急性相蛋白表达。在体内对大鼠肝左叶血管结扎后造成肝缺血再灌注模型，缺血肝细胞可上调HSP表达基因，从而在蛋白和mRNA水平均有显著性升高(8)，且HSP转录水平的升高是HSR增强的主要原因。
成年大鼠心肌细胞缺血再灌注损伤后，HSP70明显升高，预选给予亚致死热休克或代 谢预处理，可明显提高对后来的缺血性损伤的耐受，而在预处理的条件下，HSP70和HSP90较对照均有明显升高，HSP被认为可以易化蛋白结合，稳定新形成的蛋白并且修复破坏的蛋白。心肌细胞转染HSP基因或在转基因大鼠过度表态HSP均可提高心肌细胞对缺血的耐受力。最近体外研究表明，HSP这种延迟的保护作用，可能是通过A1受体被腺苷和激活的蛋白激酶介导而实现的。除缺血外，还有许多其他因素也可导致HSP升高，提示体内可能有一条诱导HSP的信号传导通路存在。在细胞注射方式建立的异位同种心脏移植模型中，淋巴细胞反应性增高，并在生理性应激过程、移植过程中的创伤、缺血再灌注损伤三种应激原的刺激下，HSP72、HSP60、HSC73、GRP78均出现了不同程度的升高。大鼠离体心脏，预先热休克并造成缺血再灌注损伤模型后，HSF1明显激活，且HSP70在热休克后表达较明显，而HSP90在缺血再灌注后表达较为明显，提示在HSP调节机制中除HSF这一通路外，还有其他通路存在(9)。心肌疾病中，细胞凋亡水平升高，线粒体和细胞骨架结构完整性受到破坏，而在扩张心肌病和缺血性心肌病的患者，HSP27和HSP60均在心肌损伤末期显著性升高，由于HSP可提供对细胞凋亡的保护作用，并与线粒体和细胞骨架结构完整性有关，因此这一结果可能为研究心脏功能异常提供了一个新的视角。
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脑缺血性损伤中，HSP对神经原保护功能是必需的。在大鼠局部脑缺血模型中，可观察到在小神经蚀质细胞和巨噬细胞中HSP32的活性增强，而HSP32被认为是血氧合酶-1的同源物，故推测血细胞降解，以及胆汁代谢产物、CO和游离铁的产生可能均与HSP32有关(10)。
5.细胞因子与HSP
在大鼠分离的肺泡巨噬细胞给予LPS，发现在免疫沉淀反应中肿瘤坏死因子α(TNFα)和HSP72可共同沉淀，提示HSP可能在翻译后调控了LPS刺激下巨噬细胞中TNF-α的释放(11)。Benderdour在硼酸促进伤口愈合实验中，发现硼离子的升高，可使蛋白磷酸化增加，同时TNF-α和HSP70共同 升高。通过多次低氧处理得到在缺氧条件下耐受调亡的鼠巨噬细胞株，并测得此细胞株TNF-α和HSP70含量均升高，而不耐受细胞株的HSC70下降，说明HSC70在缺氧条件下，可促使巨噬细胞选择性生长，以避免凋亡的进一步发展。
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TNF-α可诱导心肌细胞暂时表达细胞保护剂，如：HSP27和HSP70。这些热休克蛋白参与了一系列的防御机制。内源性的TNF-α不仅通过参与对热应激条件下的锰超氧化物歧化酶的诱导，而且也提高了热休克元 件与热休克因子的结合。大鼠心肌细胞在TNF-α的预处理下，Ⅰ型和Ⅱ型受体被激活，同时HSP27和HSP70也过量表达(12)。人类黄体细胞在热和γ-干扰素(IFN-γ)、TNF-α的刺激下，均可产生HSP70，并观察到HSP70的存在可降低促性腺激素的产生。在TNF-α诱导的原始单核细胞系U937细胞凋亡实验中，HSP90可保护细胞免受凋亡 ，并使细胞毒性代谢产物降低，故HSP90可能在免疫病理过程中起到了保护单核巨噬细胞的作用(13)。
HSP和超氧化物歧化酶(SOD)对TNF-α的细胞毒性有保护作用。大鼠脓毒症时，HSP的产生可明显降低TNF-α的生成，HSP25过度表达，可拮抗过氧化损伤，并提高TNF-α敏感细胞株(L929)在TNF-α刺激下的存活率。在沙门氏菌感染人单核巨噬细胞时，HSP70在保护细胞免受TNF-α的细胞毒性影响中起重要作用。
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脂多糖(LPS)是内毒素对内皮细胞发挥毒性作用的主要细胞成分，它提高了内皮细胞同淋巴细胞的粘附性。细胞间粘附分子1(ICAM-1)和HSP60的共同表达，可提高单核细胞和T细胞对动脉内皮细胞的选择性粘附，主要是Ia阳性的单核细胞和T细胞，以及γ/δ抗原阳 性的细胞(14)。
6.缺氧性损害与HSP
缺氧条件下HSP也具有细胞保护作用。人近 端小管上皮细胞在缺氧后，HSP70、HSC70、HSP90表达增高。若采用药物阻断成年猫心肌细胞HSP72表达，则乳酸脱氢酶含量上升，细胞存活率下降；而不阻断HSP72表达，则乳酸脱氢酶含量降低，同时细胞存活率升高，说明HSP72在保护心肌细胞免受缺氧损害中起重要作用。在甲状腺细胞缺氧耐受机制中，HSP通过降低碘的摄取率和通过第二信使Ca2+的作用，起到保护细胞的作用(15)。而在氧-葡萄糖联合缺乏情况下，人星形细胞选择性地表达HSP70后，可提高星形细胞的存活率。
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7.其他因素与HSP
α、β-未饱和羰基化合物，可提供一定的抗病毒活性。它通过与HSF结合，诱导HSP70的表达；在人体局部缺血、炎症、感染时，热休克蛋白可提供一定的保护作用，提示在新的抗病毒制剂和细胞保护剂中，未饱和羰基与HSF结合是启动HSR的关键。
热休克反应，可以保护肌动蛋白的细胞骨架，提高细胞紧密结合程度。在三磷酸腺苷(ATP)衰竭后，预先热应激可提高细胞存活率，随着细胞的逐渐恢复，有大量的HSP的产生，ATP的含量也逐渐到达正常水平(16)，在ATP衰竭后，对K+敏感的离子通道在热休克反应中起到了重要作用。
在体外，α1肾上腺素激动剂可直接诱导大鼠动脉内皮细胞表达HSP70；α1肾上腺素拮抗剂可阻碍这一诱导；胞外Ca2+的升高可促进HSP70的表达，在高热造成的大鼠脑水肿模型中，采用五羟色胺抗体，可降低脑水肿，同时HSP72反应性亦降低。此外，在原癌基因c-fos、c-jun的研究中，也可观察到HSP的过度表达，且HSP的表达与c-fos、c-jun的升高相关。
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综上所述，HSP在创伤早期反应中的作用及其变化规律的研究正逐步展开，并取得了初步进展。在应用方面，它既可作为机体创伤后发生早期损害的半定量标志，又为深入认识创伤早期病理生理过程和对早期损害发生的及时防治开拓了新的前景。
参考文献
1. Dinda AK,et al. Nephrol Dial Transplant 1998;13(1):99-105.
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5.Banzet N,et al.Plant J 1998;13(4):519-527.
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13.Galealauri J,et al.J Immunol 1996;157(9):4100-4118.
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16.Borkan SC,et al.Am J Physiol 1997;272(3 Pt 2):F347-355., 百拇医药
军事医学科学院放射医学研究所 刘 杰(综述) 鲁华玉(审校)
提要 热休克反应是最古老的应激反应。本文较系统地论述了创伤后早期热休克蛋白与创伤本身、早期免疫炎性反应、过氧化损害、缺血再灌注损伤、肿瘤坏死因子及细胞粘附分子的关系，从一定角度讨论了热休克蛋白的调控机制，并对热休克蛋白的应用前景作了扼要的阐述。得出印象如下：上述应激条件均可诱导机体产生不同形式的热休克蛋白，而热休克蛋白可作为免疫监督剂，通过不同途径对细胞提供保护作用，且作用的主要靶目标是线粒体。
关键词：热休克蛋白 创伤 应激反应
创伤后早期，机体要经受创伤本身、缺血缺氧、再灌注损伤、早期炎性反应及一些细胞因子等各种因素的作用。这些因素都可视为应激原，使机体产生应激反应。
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体内应激系统涉及到机体各个组织和器官，并以多种形式发挥作用，例如：热休克反应系统、Mn和Cu/Zn超氧化物歧化酶系统、c-fos和c-jun原癌基因系统以及血氧合酶系统等。热休克反应(heat shock response,HSR)起源古老，进化保守，广泛存在于几乎所有原核及真核细胞之中，是迄今研究较为热门的应激反应。这一反应可使某些基因转录活性增强，表达新生的蛋白—热休克蛋白(heat shock protein,HSP)。参与热休克反应的热休克蛋白共有近50种，按 照其分子量大小和生物学功能的差别，可分为核质素、伴侣素、HSP30族、HSP70族、HSP90族等，它们在创伤早期反应中均发挥一定的作用。
1.创伤本身与HSP
有文献报道，完整动物局部烫伤可引起远隔器官(脑、肝)HSP70在mRNA和蛋白水平的 迅速升高，说明在动物远隔器官HSP基因的表达可以不依赖于应激原对细胞的直接作用，并且HSR发生时不仅有HSP的诱导，同时伴有正常基因表达的抑制。大鼠头部损伤后，在颅内压升高的同时，HSP的表达升高。大鼠脊髓损伤后，HSP70表达也升高，而给予五羟色胺或前列腺素抑制剂后，HSP表达受抑。在异种移植时，HSP70的存在限制了补体激活，对异种移植的血浆提供了保护作用。血透析可造成肾小管的损伤，这种损伤同时也可导致HSP升高，从而为抑制过多的上皮细胞增生和整形超小管的形成起到了一定的作用(1)。
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2.早期免疫炎性反应与HSP
HSP被 认为是炎性疾病的严重程度和预后情况的新的证明标志，它在炎性反应中可起多种保护作用，例如：自身或非自身识别、提高免疫应答、免疫保护剂、热耐受以及对炎性介质的细胞毒性的保护，其作用的主要靶目标可能是线粒体。
通过预先炎症刺激或热休克可诱导人单核细胞中不同部位的HSP70的表达，主要定位于细胞核，而细胞膜未出现。有学者在以植物凝集素或蓖麻子蛋白诱导的大鼠回肠炎模型中，预先高热可抑制回肠炎的发生，并且HSP和HSP mRNA的表达均升高，这种保护作用同白细胞三烯B4的产生和中性白细胞浸润有关。在小鼠和大鼠胰腺炎的实验模型中，未给予应激原刺激时，TH1`/TH2比例向TH1移动，且IFN-γ和iNOS的mRNA也升高；而口服LPS和OM-89后，则HSP65升高，同时IFN-γmRNA降低(2)，揭示HSP可能在诱导胰腺炎发生中起到了抗原的作用。幽门螺旋菌感染的慢性胃炎病人，也可观察到HSP的持续升高，从慢性窦性胃炎和慢性胃炎伴胃溃疡病人分别获得CD4阳性的T细胞株，可观察到伴溃疡者有HSP抗原的出现，并伴有细胞毒性相关蛋白的减少，提示HSP可降低炎症反应和部分抑制溃疡的发生。
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HSP广泛存在于生物界，在不同的细菌有其特殊的同源性，在局部炎性反应过程中，对细菌(如分枝杆菌)HSP的免疫反应构成了免疫防御的第一道屏障，对细菌HSP的特异抗体的升高可能会导致同真核生物HSP的交叉反应，机体通过暴露于非自身抗原—细菌的HSP，而使炎症表位下调，提高了对自身免疫反应的耐受性，防止免疫反应进一步扩大。有学者在类风湿性关节炎疾病治疗中，采用抗风湿细菌的提取物OM-89可以诱导T细胞对细菌HSP60和HSP70的反应，说明HSP可能调节了外周血中T细胞的免疫活性。因此，HSP60在细菌感染过程中被认为既是一种免疫监督剂又是一种细胞保护剂(3)。
在细胞损伤修复和细胞功能调节中，HSP也起明显的作用。例如在急性间质性肾炎、增生性肾小球肾炎和自身免疫肾病综合征中，由于间质炎性反应的升高，炎性介质诱导HSP72和HSP73均升高。在蛋白水平上，有慢性炎症伤口组织较伤口愈合完好组织HSP表达明显减少，但 mRNA水平则无 此差别，这意味着HSP可通过未知的转录后途径调节其在组织中的含量。
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3.过氧化损害与HSP
大鼠肝细胞在体外给予CC14诱导，最早升高的是c-fos、c-jun,然后热休克因子(heat shock factor,HSF)被激活，DNA结合率上升，HSP70、HSP73、GRP78在转录水平迅速升高，同时可观察到血氧合酶上升，故推测应激系统在过氧化应激后迅速发生的细胞损伤及后来的炎症反应和细胞增殖中均具有重要作用(4)。
过氧化损伤中HSR的选择性靶目标可能是线粒体。当用H2O2、O2-刺激番茄细胞混悬培养液时，小热休克蛋白HSP22可被诱导，纯化后同抗线粒体smHSP的抗体可结合，提示HSP出现可能是线粒体保护作用的一种机制(5)。在体内，HSR则通过对大鼠心肌线粒体第三期呼吸作用的保护，拮抗有害的过氧化反应。
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多形核巨细胞，通过释放氧自由基和其他组织损害因子，在多脏器衰竭的发生中占有重要地位。有现象表明HSP参与了多脏器细胞修复机制，并使细胞免受过氧化作用的损害。在小肠上皮的过氧化损伤中，谷氨酰胺有保护肠上皮的作用，同时还能诱导HSP70，给予肠上皮细胞谷氨酰胺类似物6-重氮基-5-氧左旋正亮氨酸(DON),同样可诱导HSP升高，并耐受过氧化损伤，而给予抑制HSP升高的物质—槲皮素，则可抑制HSP的升高，并抑制谷氨酰胺和DON的保护作用(6)。
诱生型HSP(HSP70i)和 结构型HSP(HSP70c)共同参与并提高了对热和无水乙醇诱导的过氧化作用的耐受，但这种耐受有一定的限度，而巯基化合物可抵抗内、外源性过氧化物的刺激，大鼠在浓度不断升高的乙醇诱导下，可在不同脑区表达HSP，同时伴有细胞内结合性巯基化合物的衰竭，且二者明显相关，提示氧化还原机制可能参与了抗休克反应信号传导通路(7)。
4.缺血再灌注损伤与HSP
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大鼠体外肝细胞缺血再灌注后，HSP72升高，HSP72可减低但不能完全排除肝缺血再灌注后有害的急性相蛋白表达。在体内对大鼠肝左叶血管结扎后造成肝缺血再灌注模型，缺血肝细胞可上调HSP表达基因，从而在蛋白和mRNA水平均有显著性升高(8)，且HSP转录水平的升高是HSR增强的主要原因。
成年大鼠心肌细胞缺血再灌注损伤后，HSP70明显升高，预选给予亚致死热休克或代 谢预处理，可明显提高对后来的缺血性损伤的耐受，而在预处理的条件下，HSP70和HSP90较对照均有明显升高，HSP被认为可以易化蛋白结合，稳定新形成的蛋白并且修复破坏的蛋白。心肌细胞转染HSP基因或在转基因大鼠过度表态HSP均可提高心肌细胞对缺血的耐受力。最近体外研究表明，HSP这种延迟的保护作用，可能是通过A1受体被腺苷和激活的蛋白激酶介导而实现的。除缺血外，还有许多其他因素也可导致HSP升高，提示体内可能有一条诱导HSP的信号传导通路存在。在细胞注射方式建立的异位同种心脏移植模型中，淋巴细胞反应性增高，并在生理性应激过程、移植过程中的创伤、缺血再灌注损伤三种应激原的刺激下，HSP72、HSP60、HSC73、GRP78均出现了不同程度的升高。大鼠离体心脏，预先热休克并造成缺血再灌注损伤模型后，HSF1明显激活，且HSP70在热休克后表达较明显，而HSP90在缺血再灌注后表达较为明显，提示在HSP调节机制中除HSF这一通路外，还有其他通路存在(9)。心肌疾病中，细胞凋亡水平升高，线粒体和细胞骨架结构完整性受到破坏，而在扩张心肌病和缺血性心肌病的患者，HSP27和HSP60均在心肌损伤末期显著性升高，由于HSP可提供对细胞凋亡的保护作用，并与线粒体和细胞骨架结构完整性有关，因此这一结果可能为研究心脏功能异常提供了一个新的视角。
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脑缺血性损伤中，HSP对神经原保护功能是必需的。在大鼠局部脑缺血模型中，可观察到在小神经蚀质细胞和巨噬细胞中HSP32的活性增强，而HSP32被认为是血氧合酶-1的同源物，故推测血细胞降解，以及胆汁代谢产物、CO和游离铁的产生可能均与HSP32有关(10)。
5.细胞因子与HSP
在大鼠分离的肺泡巨噬细胞给予LPS，发现在免疫沉淀反应中肿瘤坏死因子α(TNFα)和HSP72可共同沉淀，提示HSP可能在翻译后调控了LPS刺激下巨噬细胞中TNF-α的释放(11)。Benderdour在硼酸促进伤口愈合实验中，发现硼离子的升高，可使蛋白磷酸化增加，同时TNF-α和HSP70共同 升高。通过多次低氧处理得到在缺氧条件下耐受调亡的鼠巨噬细胞株，并测得此细胞株TNF-α和HSP70含量均升高，而不耐受细胞株的HSC70下降，说明HSC70在缺氧条件下，可促使巨噬细胞选择性生长，以避免凋亡的进一步发展。
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TNF-α可诱导心肌细胞暂时表达细胞保护剂，如：HSP27和HSP70。这些热休克蛋白参与了一系列的防御机制。内源性的TNF-α不仅通过参与对热应激条件下的锰超氧化物歧化酶的诱导，而且也提高了热休克元 件与热休克因子的结合。大鼠心肌细胞在TNF-α的预处理下，Ⅰ型和Ⅱ型受体被激活，同时HSP27和HSP70也过量表达(12)。人类黄体细胞在热和γ-干扰素(IFN-γ)、TNF-α的刺激下，均可产生HSP70，并观察到HSP70的存在可降低促性腺激素的产生。在TNF-α诱导的原始单核细胞系U937细胞凋亡实验中，HSP90可保护细胞免受凋亡 ，并使细胞毒性代谢产物降低，故HSP90可能在免疫病理过程中起到了保护单核巨噬细胞的作用(13)。
HSP和超氧化物歧化酶(SOD)对TNF-α的细胞毒性有保护作用。大鼠脓毒症时，HSP的产生可明显降低TNF-α的生成，HSP25过度表达，可拮抗过氧化损伤，并提高TNF-α敏感细胞株(L929)在TNF-α刺激下的存活率。在沙门氏菌感染人单核巨噬细胞时，HSP70在保护细胞免受TNF-α的细胞毒性影响中起重要作用。
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脂多糖(LPS)是内毒素对内皮细胞发挥毒性作用的主要细胞成分，它提高了内皮细胞同淋巴细胞的粘附性。细胞间粘附分子1(ICAM-1)和HSP60的共同表达，可提高单核细胞和T细胞对动脉内皮细胞的选择性粘附，主要是Ia阳性的单核细胞和T细胞，以及γ/δ抗原阳 性的细胞(14)。
6.缺氧性损害与HSP
缺氧条件下HSP也具有细胞保护作用。人近 端小管上皮细胞在缺氧后，HSP70、HSC70、HSP90表达增高。若采用药物阻断成年猫心肌细胞HSP72表达，则乳酸脱氢酶含量上升，细胞存活率下降；而不阻断HSP72表达，则乳酸脱氢酶含量降低，同时细胞存活率升高，说明HSP72在保护心肌细胞免受缺氧损害中起重要作用。在甲状腺细胞缺氧耐受机制中，HSP通过降低碘的摄取率和通过第二信使Ca2+的作用，起到保护细胞的作用(15)。而在氧-葡萄糖联合缺乏情况下，人星形细胞选择性地表达HSP70后，可提高星形细胞的存活率。
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7.其他因素与HSP
α、β-未饱和羰基化合物，可提供一定的抗病毒活性。它通过与HSF结合，诱导HSP70的表达；在人体局部缺血、炎症、感染时，热休克蛋白可提供一定的保护作用，提示在新的抗病毒制剂和细胞保护剂中，未饱和羰基与HSF结合是启动HSR的关键。
热休克反应，可以保护肌动蛋白的细胞骨架，提高细胞紧密结合程度。在三磷酸腺苷(ATP)衰竭后，预先热应激可提高细胞存活率，随着细胞的逐渐恢复，有大量的HSP的产生，ATP的含量也逐渐到达正常水平(16)，在ATP衰竭后，对K+敏感的离子通道在热休克反应中起到了重要作用。
在体外，α1肾上腺素激动剂可直接诱导大鼠动脉内皮细胞表达HSP70；α1肾上腺素拮抗剂可阻碍这一诱导；胞外Ca2+的升高可促进HSP70的表达，在高热造成的大鼠脑水肿模型中，采用五羟色胺抗体，可降低脑水肿，同时HSP72反应性亦降低。此外，在原癌基因c-fos、c-jun的研究中，也可观察到HSP的过度表达，且HSP的表达与c-fos、c-jun的升高相关。
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综上所述，HSP在创伤早期反应中的作用及其变化规律的研究正逐步展开，并取得了初步进展。在应用方面，它既可作为机体创伤后发生早期损害的半定量标志，又为深入认识创伤早期病理生理过程和对早期损害发生的及时防治开拓了新的前景。
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