熱休克反應（heat shock response，HSR）是指生物機體在熱應激或其他應激原作用下所表現的以基因表達改變和熱休克蛋白生成增多為特征的防御性適應反應，是最早發現的細胞應激現象，其誘導細胞新合成或合成增加的一組蛋白質，稱為熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）。
熱休克反應的發現
1962年，里托薩（Ritossa F）等將培養的楊梅蟲由25℃移至30℃環境中，30分鐘后在果蠅唾液腺的多絲染色體上觀察到了蓬松或膨突現象，提示這些區帶基因的轉錄加強并可能有某些蛋白質的合成增加。進一步研究證實這種染色體膨突的形成與熱刺激引起該區域基因轉錄加強有關。1974年，提色瑞（Tissieres A）等采用電泳方法，從熱休克果蠅幼蟲的唾液腺等部位分離獲得了6種新的蛋白質，將其稱為熱休克蛋白。后來的研究證實HSP的產生并不限于熱應激，現在認為熱休克反應是細胞抵抗不利環境因素的一個普遍機制，產生對細胞非特異的保護作用。
熱休克反應的特征
熱休克反應是一種細胞應激反應，其主要表現為基因表達的變化。當生物體遭受熱應激等壓力時，會通過改變基因表達來應對這些挑戰，從而增強自身的生存能力。這一過程涉及到一組特定的蛋白質——熱休克蛋白（HSP），它們是在應激條件下新合成或合成增加的蛋白質。HSP最早是從經受熱應激的果蠅唾液腺染色體中發現，廣泛存在于從細菌到人類的整個生物界，是一組高度保守的細胞內蛋白質。近年研究證實，除熱休克或熱應激外，許多其他應激原，如寒冷、饑餓、創傷、缺氧、中毒、感染等，也能增加HSP的生成，具有誘導的非特異性。因此，HSP又稱為應激蛋白（應力 protein），但習慣稱為HSP。
熱休克反應的特點
1962年由Ritossa首先在果蠅發現的熱休克反應具有以下特點：
1.基因表達的換向即打開了一些基因表達的“開關”，轉錄出一些正常時沒有或很少有的mRNA，再翻譯成新的蛋白質；與此同時關閉了一些“開關”，表現為正常時轉錄的mRNA以及翻譯的蛋白質都減少。正常時沒有或很少，而在熱休克反應時才出現或增多的蛋白質，被稱之為熱休克蛋白。
2.除了熱環境外，其它應激原，如創傷、缺氧、感染、化學因子、饑餓等也可引起基因表達的換向。因此應當更確切地將熱休克蛋白稱之為應激蛋白，目前熱休克蛋白和應激蛋白為同義詞。
3.基因表達的換向、應激蛋白的合成可見于各種器官，無器官特異性。這點與AP-蛋白僅僅在肝細胞合成是不同的。
4.離體的培養細胞也有這種反應，說明熱休克反應不依賴于神經或體液因子的介導。
5.熱休克反應廣泛存在于生物界，包括動物和植物，從原核生物到哺乳動物。所誘導產生的應激蛋白的一級結構從細菌、酵母到果蠅有很大的同源性。說明熱休克反應比應激時的神經內分泌反應在進化上更為古老，更具有普遍的生物學意義。各種應激原在各種不同種屬的生物所誘導的應激蛋白的分子量大體上相同，可分為三組：80~90KD,70KD左右，20~40KD。其中含量最多的是70KD左右的應激蛋白。
熱休克反應的研究
關于熱休克反應的研究主要是在低等生物和培養細胞進行的。在高等動物做的實驗不多，但僅有的實驗結果和低等生物的相似。如Currie等將大鼠放入55℃環境，直腸溫升高到42~42·5℃后15分鐘降溫，使體溫于30分鐘內降到正常水平，90分鐘后在心、腦、肝、肺、腎等幾乎所有的組織，經SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳和等電聚焦電泳鑒定出有新合成的71KD蛋白，而未應激大鼠的組織內沒有這種蛋白質的合成。Brown將兔放到37℃2小時，發現腦內有新合成的74KD的蛋白質特異的mRNA，對照兔腦內沒有這種mRNA的轉錄。
參考資料 >
熱休克反應和熱休克蛋白：人類疾病的當前認識和未來機遇.熱休克反應和熱休克蛋白：人類疾病的當前認識和未來機遇.2024-10-26
熱休克蛋白的功能和調控；蛋白質穩態和熱休克反應的關鍵協調者.熱休克蛋白的功能和調控；蛋白質穩態和熱休克反應的關鍵協調者.2024-10-26