内质网内环境的稳定是实现内质网功能的基本条件, 因此内质网具有极强的内稳态体系. 但仍然有很多因素可导致内质网功能的内稳态失衡, 形成内质网应激. 例如缺血再灌注损伤、氧化应激、同型半胱氨酸 等化学物质处理、细胞内蛋白质合成过快以至于超过蛋白折叠能力、内质网钙代谢紊乱、卵磷脂合成障碍等多种物理、化学或遗传因素等均可引发内质网应激。

内质网是真核细胞中蛋白质合成、折叠与分泌的重要细胞器.细胞进化出一套完整的机制来监督和帮助内质网内蛋白质的折叠与修饰.而当错误折叠的蛋白质累积时,细胞通过一系列信号转导途径,对其进行应答,包括增强蛋白质折叠能力、停滞大多数蛋白质的翻译、加速蛋白质的降解等.如果内质网功能素乱持续,细胞将最终启动凋亡程序.这些反应被统称为未折叠蛋白质应答(unfolded protein response,UPR)

由于ERS常导致内质网内未折叠蛋白质或错误折叠蛋白的蓄积，引起未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR），所以一般用参与UPR的标志性分子来提示ERS的发生。在非ERS条件下，免疫球蛋白结合蛋白（immunoglobulin-binding protein，BiP）能结合这三个分子的内质网内端，维持信号转导因子的非活化状态。UPR时，激活的核酸内切酶Ire1α能从X盒结合蛋白1（X box-binding protein-1，XBP-1）mRNA中特异性剪切26个碱基的内含子，改变XBP-1 mRNA的开放阅读框，其翻译产物XBP-1能促进含ERS反应元件（endoplasmic reticulum stress responsive element，ERSE）的UPR靶分子如BiP/GRP78表达，以减轻或中止ERS反应，从而恢复细胞内环境稳态。可见BiP是ERS的关键性调控分子，其中BiP和XBP-1表达上调常被用作ERS的标志。大量研究表明：发生ERS的细胞能调节ERS相关性促凋亡分子如CHOP和caspase-12等和促存活分子如GADD34和BiP等的表达/活化，最终决定细胞是适应还是凋亡。

在哺乳动物细胞,X盒结合蛋白1(X-box binding protein 1, XBP1)是一种具有重要作用的蛋白质.哺乳动物细胞中,当未折叠蛋白质在内质网蓄积时会激活一种细胞内信号转导系统,即未折叠蛋白质反应(UPR).哺乳动物细胞定位于内质网膜的IRE1a,可通过二聚化而激活其自身的蛋白激酶及核糖核酸酶活性,从而部分地转导UPR 信号.活化的IRE1a在XBP1 mRNA的两个位点对其进行切割反应,诱导一种非传统剪接反应.这种剪接反应会产生一种功能性XBP1转录因子,可作为内质网应激反应时的传感器.同时,在内质网应激反应时还有另一种转录激活因子6(ATF6)蛋白酶解系统发挥作用.