PI3K/Akt信号通路在脓毒症肾脏损伤诱导的自噬中的调节作用*

 目的：研究脓毒症造成肾脏损伤时的自噬情况以及磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B(Akt)信号通路的调节作用。方法：对大鼠盲肠进行结扎与穿刺（CLP）,对肾脏组织切片进行HE染色,并测定血清尿素氮和肌酐。通过Western blotting定量分析CLP大鼠肾脏损伤发生后不同时点自噬相关分子微管相关蛋白轻链3（LC3）Ⅰ/Ⅱ、beclin-1和Akt蛋白磷酸化的表达情况;体外用LPS诱导人近端肾小管上皮细胞株HK-2发生自噬,检测不同浓度LPS和不同刺激时间自噬相关分子LC3Ⅰ/Ⅱ和Akt蛋白磷酸化的表达情况;进一步使用PI3K抑制剂、Akt抑制剂和LPS刺激HK-2细胞观察自噬相关蛋白的表达情况及细胞的凋亡水平。结果：同对照组相比,CLP大鼠显微镜下可见肾损伤的典型病理改变,血清尿素氮和肌酐均有上升。CLP肾脏损伤发生后,自噬相关蛋白LC3Ⅰ/Ⅱ、beclin-1含量及Akt磷酸化水平均有上升。LPS刺激HK-2细胞后,随着刺激浓度的增加,p-Akt(308)表达量逐渐提高,而LC3Ⅰ/Ⅱ及p-Akt(472)的表达量在10 mg/L LPS刺激组最高。随着刺激时间的延长,p-Akt(308)表达量逐渐提高;LC3Ⅰ/Ⅱ表达量同p-Akt(472)在刺激8 h时最高;使用PI3K抑制剂及Akt抑制剂后,LPS诱导的LC3表达显著下调,HK-2细胞凋亡明显增加。结论：CLP肾脏损伤发生时可以诱导自噬发生, PI3K／Akt信号通路在其中发挥重要调节作用。     

鸡内金对冠状动脉内皮细胞损伤的影响及可能机制研究

目的 探究鸡内金对冠状动脉内皮细胞(HCAEC)的影响及可能机制。方法 将HCAEC细胞分为对照组、氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)组和ox-LDL+鸡内金组。CCK-8方法检测各组细胞的活力;流式细胞术检测各组细胞的凋亡情况。Western blot方法检测各组细胞自噬相关蛋白LC3II和p62的表达以及PI3K、Akt、mTOR的表达。结果 ox-LDL可显著抑制HCAEC的细胞活力,抑制LC3II和PI3K/Akt/mTOR的表达水平,促进凋亡和p62蛋白的表达;而鸡内金预培养则可显著缓解由ox-LDL引起的细胞活力降低和凋亡率的升高,促进自噬,激活PI3K/Akt/mTOR通路。结论 鸡内金可通过调控自噬和上调PI3K/AKT/mTOR通路减轻ox-LDL引起的冠状动脉内皮细胞损伤。     

CXCL12/CXCR4轴通过调节自噬促进乳腺癌细胞对多柔比星的化疗抗性北大核心CSCD

目的:探究CXCL12/CXCR4轴在乳腺癌细胞多柔比星(Dox)化疗抗性中的作用及相关机制。方法:体外培养乳腺癌细胞系MCF-7,通过MTT实验检测在CXCL12作用下乳腺癌细胞对Dox的敏感性变化,RT-PCR和Western blot检测上述细胞中CXCL12受体CXCR4与CXCR7的mRNA及蛋白的表达水平;采用siRNA干扰技术靶向沉默乳腺癌细胞中CXCR4表达,RT-PCR和Western blot检测转染效率后,依次使用MTT、Annexin V-FITC/PI流式细胞术及Western blot明确在CXCL12作用下沉默CXCR4表达对Dox介导的乳腺癌细胞的抑制率,凋亡、自噬及PI3K/Akt信号通路表达的影响。结果:CXCL12能够通过促进CXCR4的表达,提高乳腺癌细胞对Dox的化疗抗性;转染siRNA能够显著抑制乳腺癌细胞中CXCR4的mRNA及蛋白的表达水平;而沉默CXCR4能显著改善CXCL12作用下的乳腺癌细胞对Dox的敏感性,提高Dox诱导的细胞凋亡率,并通过抑制自噬相关蛋白LC3B与Beclin1表达,下调乳腺癌细胞中的自噬水平;同时,沉默CXCR4能通过抑制PI3K/Akt信号通路中PI3K蛋白表达及Akt蛋白磷酸化水平,下调抗凋亡蛋白BCL-2,促进凋亡相关蛋白Bax与cleaved Caspase-3表达。结论:CXCL12/CXCR4在乳腺癌细胞Dox耐药性中具有重要作用,而沉默CXCR4表达能通过下调MCF-7细胞的自噬水平,提高Dox诱导的细胞凋亡,从而改善肿瘤细胞对Dox的敏感性。     

自噬在红景天甙诱导胃癌细胞凋亡中的作用及机制

目的:探讨自噬在红景天甙诱导人胃癌细胞凋亡中的作用及机制。方法:红景天甙处理人胃癌AGS细胞,Hoechst33342染色观察凋亡形态学变化,流式细胞术检测凋亡细胞数;透射电镜观察自噬体形成,mRFP-GFP-LC3转染观察荧光自噬斑点;Western blot观察凋亡蛋白、自噬蛋白及PI3K/AKT/mTOR通路蛋白表达;自噬抑制剂氯喹(CQ)预处理AGS细胞,流式细胞术检测凋亡细胞数,Western blot观察凋亡相关蛋白变化,Hoechst33342染色观察凋亡形态学变化;PI3K/AKT激动剂胰岛素样生长因子(IGF-1)预处理AGS细胞,mRFP-GFP-LC3转染和Western blot分别观察自噬变化。结果:红景天甙诱导人胃癌AGS细胞自噬体形成,荧光自噬斑点增多,抑制PI3K/AKT/mTOR通路蛋白活化;CQ预处理胃癌细胞后,细胞凋亡数量显著增加,细胞核固缩现象增强,抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调,促凋亡蛋白Bax、cleaved-Caspase3、cleaved-Caspase9表达上调;IGF-1预处理胃癌细胞明显减弱红景天甙诱导的自噬现象。结论:中药红景天甙可诱导人胃癌AGS细胞自噬,与抑制PI3K/AKT/mTOR通路相关,抑制自噬可促进红景天甙诱导的细胞凋亡。     

黄芪甲苷与人参皂苷Rg1配伍对PC12细胞氧糖剥夺复糖复氧后细胞自噬和PI3K信号通路的影响

目的:探讨黄芪甲苷和人参皂苷Rg1配伍对PC12细胞氧糖剥夺后再复糖复氧(oxygen glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)诱导的细胞自噬的影响及作用机制。方法:以PC12细胞建立OGD/R自噬性损伤模型,观察黄芪甲苷与人参皂苷Rg1配伍对细胞自噬的影响,并通过PI3KⅠ/Akt/m TOR和PI3KⅢ/beclin-1/Bcl-2信号通路研究黄芪甲苷与人参皂苷Rg1配伍的作用机制。结果:氧糖剥夺2 h复糖复氧24 h后,PC12细胞内LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白比值增加。黄芪甲苷、人参皂苷Rg1及黄芪甲苷与人参皂苷Rg1配伍均能下调OGD/R后PC12细胞LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白比值,且配伍组的效应强于药物单用组。机制研究表明,人参皂苷Rg1单用及黄芪甲苷和人参皂苷Rg1配伍能升高PI3KⅠ、Akt、m TOR蛋白磷酸化水平,配伍的效应强于药物单用;黄芪甲苷单用及黄芪甲苷和人参皂苷Rg1配伍均能抑制PI3KⅢ、beclin-1蛋白表达,而配伍还能上调Bcl-2蛋白表达,且配伍的效应强于药物单用组。结论:PC12细胞在缺糖缺氧2 h再复糖复氧24 h后,细胞出现自噬;黄芪甲苷和人参皂苷Rg1均能减轻OGD/R诱导的PC12细胞自噬,且2者配伍对细胞自噬具有协同抑制作用,其机制可能与调节PI3KⅠ/Akt/m TOR和PI3KⅢ/beclin-1/Bcl-2信号通路有关。     

NOD8抑制人胰腺癌细胞自噬及凋亡对其自噬作用的影响

目的:探讨NOD8(也称NLRP10或PYNOD)是否能抑制胰腺癌细胞发生自噬及其可能机制,并研究凋亡对NOD8调控自噬的影响。方法:用JetPRIME阳离子聚合物将空质粒pEGFP-C2和重组质粒pEGFP-NOD8分别转染入胰腺癌Panc-1细胞,并设立空白对照组,48 h后应用Western blot检测NOD8蛋白、自噬相关蛋白(beclin-1和LC3-Ⅱ)以及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路相关蛋白(Akt、p-Akt、mTOR和p-mTOR)的表达;并采用免疫荧光染色法观察细胞LC3斑点的数量。此外,用caspase抑制剂Z-VAD-FMK作用于过表达NOD8的Panc-1细胞后,Western blot检测beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白的表达水平;免疫荧光染色法观察细胞LC3斑点数量。结果:pEGFP-NOD8组细胞NOD8蛋白表达明显高于对照组和pEGFP-C2组(P0.01)。与对照组和pEGFP-C2组相比,pEGFP-NOD8组细胞beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达及细胞LC3斑点数量显著降低;并且pEGFP-NOD8组细胞p-Akt及p-mTOR蛋白表达量显著上升(P0.01),而AKT和mTOR蛋白表达无明显差异。与pEGFP-NOD8组相比,pEGFP-NOD8+Z-VAD-FMK组细胞beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达水平及LC3斑点数量显著高于pEGFP-NOD8组。结论:NOD8可抑制Panc-1细胞自噬,其机制可能与激活PI3K/Akt/mTOR通路有关;凋亡可增强NOD8对自噬的抑制作用。     

下调晚期糖基化终末产物受体对乳腺癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移能力的影响

目的：研究下调晚期糖基化终末产物受体（RAGE）对乳腺癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移能力的影响。 方法：培养乳腺癌BT474 细胞,分为对照组（ 不做任何处理的乳腺癌BT474 细胞）、上调组（ 乳腺癌BT474 细 胞+RAGE阴性对照）、下调组（ 乳腺癌BT474 细胞+RAGE siRNA）。用四甲基偶氮唑盐法检测乳腺癌细胞增 殖、凋亡水平;用Transwell 法检测乳腺癌细胞迁移、侵袭水平;用免疫印迹法检测细胞PI3K/Akt 信号通路蛋白 PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、caspase 3、Bcl-2、Bax 表达量。结果：下调组细胞不同时间点增殖率均显著低于 上调组、对照组。下调组细胞不同时间点凋亡率均显著高于上调组、对照组。下调组细胞迁移、侵袭数均显著 低于上调组、对照组。下调组p-PI3K、PI3K、Akt、p-Akt、Bcl-2 蛋白表达量低于上调组、对照组,caspase 3、 Bax 蛋白表达量高于上调组、对照组。结论：经下调RAGE作用于PI3K/Akt 信号通路,其可抑制p-PI3K、PI3K、 Akt、p-Akt、Bcl-2 表达,促进caspase 3、Bax 表达,致乳腺癌细胞凋亡,抑制乳腺癌细胞增殖、侵袭、迁移。     

紫草素通过PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡和自噬

目的:观察紫草素(shikonin)对人宫颈癌HeLa细胞凋亡(apoptosis)和自噬(autophagy)的影响,并初步探讨PI3K/Akt/mTOR信号通路在其中的可能作用。方法:以紫草素作用于HeLa细胞后,采用CCK-8检测细胞活力;Annexin V/PI双染法检测细胞凋亡;GFP-LC3质粒转染HeLa细胞后观察自噬小体;紫草素分别与自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)和凋亡抑制剂Z-DEVD-FMK共同作用后,Western blot分析检测细胞内自噬和凋亡相关蛋白微管相关蛋白1轻链3 (LC3)和cleaved caspase-3表达的变化,并检测PI3K/Akt/mTOR信号通路中磷酸化PI3K(p-PI3K)、磷酸化Akt(p-Akt)和磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白表达的变化。结果:紫草素显著抑制HeLa细胞活力(P0.05)。与对照组比较,紫草素可诱导HeLa细胞凋亡(P0.05)。GFP-LC3质粒转染分析结果显示,HeLa细胞经紫草素作用后,细胞质中出现绿色点状聚集的自噬小体,而对照组细胞中极少观察到点状聚集的自噬小体形成。与紫草素组比较,紫草素+3-MA组中LC3-II/LC3-I显著降低,而cleaved caspase-3表达显著升高(P0.05);与紫草素组比较,紫草素+Z-DEVD-FMK组LC3-II/LC3-I显著升高,而cleaved caspase-3表达显著降低(P0.05)。与对照组比较,紫草素可使p-PI3K、p-Akt和p-mTOR表达明显降低(P0.05)。结论:论紫草素能诱导HeLa细胞凋亡和自噬,且其凋亡及自噬具有协同作用,其机制可能与抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。     

Rip2诱导人胰腺癌细胞自噬及其机制研究

目的:研究受体相互作用蛋白2(Rip2)是否诱导人胰腺癌细胞株Panc-1发生自噬及其作用机制。方法:用jet PRIME转染试剂将空质粒pEGFP-C2和重组质粒pEGFP-Rip2分别转染入Panc-1细胞,不做处理的细胞为对照组。转染后培养细胞48 h,采用Western blot检测Rip2、自噬相关蛋白[beclin-1和微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3-Ⅱ)]及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路相关蛋白的表达;透射电子显微镜观察自噬体的数量。结果:转染pEGFP-Rip2的细胞Rip2蛋白表达显著增加。与对照组和pEGFP-C2组相比,pEGFP-Rip2组细胞的beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达水平显著升高(均P0.01);在透射电子显微镜下观察发现,pEGFP-Rip2组细胞内自噬体的数量明显多于对照组和pEGFP-C2组。pEGFP-Rip2组细胞的p-Akt和p-mTOR蛋白水平明显低于对照组和pEGFP-C2组(均P0.01),而总Akt和mTOR的蛋白水平变化不明显。结论:过表达Rip2可诱导Panc-1细胞发生自噬,其作用机制可能与Rip2抑制PI3K/Akt/mTOR通路的活化有关。     

NVP-BEZ235诱导多囊肾大鼠胆管上皮细胞自噬的机制研究

 目的:探讨PI3K/Akt/mTOR双靶点抑制剂NVP-BEZ235诱导多囊肾(polycystic kidney,PCK)大鼠胆管上皮细胞自噬的作用。方法:免疫组化法检测p-mTOR和p-Akt在PCK大鼠胆管上皮细胞中的水平。WST-1比色法检测NVP-BEZ235对胆管细胞活力的抑制作用以及LC3、Beclin 1基因沉默和自噬特异性抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)对细胞活力的影响。蛋白免疫印迹法检测NVP-BEZ235对PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白及自噬标志蛋白LC3和Beclin 1的变化。结果:p-mTOR和p-Akt在PCK大鼠胆管上皮细胞中显著升高,NVP-BEZ235可明显抑制胆管上皮细胞的活力,且呈浓度和时间依赖性改变(P<0.05);NVP-BEZ235明显抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白的水平;并上调自噬标志蛋白LC3 II/LC3 I比值和Beclin 1蛋白的表达水平。LC3、Beclin 1基因沉默和3-MA均可明显减弱NVP-BEZ235对细胞活力的抑制作用(P<0.01)。结论:NVP-BEZ235可抑制PCK大鼠胆管上皮细胞的活力,其机制与自噬密切相关。     

自噬在晚期糖基化终产物诱导的内皮细胞凋亡中的作用

目的: 研究晚期糖基化终产物(AGEs)对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)自噬水平的影响并探讨自噬在AGEs诱导的内皮细胞凋亡中的作用。方法: 用AGEs处理HUVECs,相同条件牛血清白蛋白处理为对照组,Western blotting检测相应蛋白表达的变化,电镜观察细胞自噬体的出现,流式细胞术检测细胞凋亡,MTT比色法测定细胞活性。结果: AGEs处理HUVECs后,自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达显著上调并呈时间和浓度依赖性,电镜观察到细胞胞浆内自噬体数量增加;与对照组比较,AGEs处理组内皮细胞凋亡率增加,活性下降,自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤预处理的AGEs组细胞活性较AGEs组进一步下降,凋亡率继续增加。AGEs处理HUVECs后,蛋白激酶B(Akt)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的磷酸化水平也明显下调, Akt激活剂胰岛素样生长因子1预处理后,Akt的磷酸化水平增加,自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的增高表达被抑制。结论: AGEs通过PI3K/Akt/mTOR介导的信号通路诱导HUVECs自噬水平升高。自噬在AGEs诱导的内皮细胞凋亡中对细胞起保护作用。     

白花丹醌对人结肠腺癌Caco-2细胞凋亡、自噬及PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

目的:探讨白花丹醌是否诱导人结肠腺癌Caco-2细胞凋亡和自噬及其对磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的影响.方法:体外培养Caco-2细胞,分别加入2.5、5、7.5、10、12.5和15μmol/L的白花丹醌作用12、24和36 h后,采用MTT...     

PI3K/Akt与染料木黄酮增敏阿霉素体外化疗人乳腺癌 MDA-MB-453 细胞的关系研究

目的 观察染料木黄酮(GEN)对HER2/neu高表达人乳腺癌MDA-MB-453细胞PI3K/Akt信号途径的抑制作用,探讨其在GEN增敏阿霉素(DOX)体外化疗乳腺癌MDA-MB-453细胞中的作用.方法 GEN、PI3K特异性抑制剂渥曼青霉素(WT)和DOX单独或联合处理体外培养的MDA-MB-453细胞,免疫细胞化学法检测HER-2/neu蛋白表达,免疫印迹法检测总Akt和磷酸化Akt蛋白(p-Akt)表达.结果 GEN对MDA-MB-453细胞HER2/neu和总Akt蛋白没有明显影响,但可明显降低p-Akt蛋白水平;同时WT也能明显降低p-Akt蛋白,并显著增强DOX抑制MDA-MB-453细胞生长的作用.结论 GEN增敏DOX体外化疗乳腺癌MDA-MB-453细胞株可能与其抑制PI3K/Akt信号途径有关.     

PI3K/Akt与染料木黄酮增敏阿霉素体外化疗人乳腺癌 MDA-MB-453 细胞的关系研究

目的观察染料木黄酮（GEN）对HER2／neu高表达人乳腺癌MDA-MB-453细胞P13K／Akt信号途径的抑制作用，探讨其在GEN增敏阿霉素（DOX）体外化疗乳腺癌MDA-MB-453细胞中的作用。方法GEN、P13K特异性抑制剂渥曼青霉素（WT）和DOX单独或联合处理体外培养的MDA-MB-453细胞，免疫细胞化学法检测HER-2／neu蛋白表达，免疫印迹法检测总Akt和磷酸化Akt蛋白（p-Akt）表达。结果GEN对MDA-MB-453．细胞HER2／neu和总Akt蛋白没有明显影响，但可明显降低p-Akt蛋白水平；同时WT也能明显降低p-Akt蛋白，并显著增强DOX抑制MDA-MB-453细胞生长的作用。结论GEN增敏DOX体外化疗乳腺癌MDA-MB-453细胞株可能与其抑制P13K／Akt信号途径有关。     

迷迭香酸通过调控PI3K 通路诱导急性T 细胞白血病Jurkat细胞自噬和细胞凋亡

目的:探究迷迭香酸(RA)对急性T 细胞白血病Jurkat 细胞存活的作用及机制。方法:将细胞随机分为Jurkat 组、RA (5 μmol/ L) 组、RA (10 μmol/ L) 组和RA (20 μmol/ L) 组,分别用0、5、10 和20 μmol/ L 的RA 处理细胞,CCK8 检测培养不同时间的细胞增殖倍数,克隆形成实验检测细胞增殖,流式检测细胞凋亡,免疫印迹检测Beclin1、P62、LC3、p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt 和mTOR 的表达,免疫荧光检测LC3 的表达。结果:RA 处理细胞4 d 后,RA (5、10、20 μmol/ L) 组细胞增殖倍数与Jurkat 组比较明显降低,存活细胞数明显减少,细胞凋亡率明显升高;同时与Jurkat 组比较,RA (5、10、20 μmol/ L) 组细胞Beclin1 表达水平和LC3Ⅰ/ LCⅡ的比值明显降低,P62 表达水平明显升高,LC3 阳性表达与Jurkat 组比较也明显减少;此外,RA (5、10、20 μmol/ L) 还能显著降低p-PI3K/ PI3K、p-Akt/ Akt 的比值和mTOR 的表达水平。结论:RA 可诱导急性T 淋巴白血病Jurkat 细胞自噬和细胞凋亡,作用机制可能与抑制PI3K/ Akt 通路激活有关。     

Insulin-like growth factor-1 induces the phosphorylation of PRAS40 via the PI3K/Akt signaling pathway in PC12 cells

Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) is a polypeptide tropic factor that plays an important role in the survival and differentiation of both neuronal and non-neuronal cells. Numerous studies have demonstrated that IGF-1 promotes neuronal cell survival via the PI3K/Akt signaling pathway. Proline-rich Akt substrate of 40kDa (PRAS40) is a recently discovered downstream target of Akt. However, the relationship between IGF-1 and PRAS40 is not known. In this study, we characterized the phosphorylation of PRAS40 induced by IGF-1 in PC12 cells and explored the signaling pathway responsible for the effect of IGF-1. IGF-1 induced the phosphorylation of Akt at Thr473 and PRAS40 at Thr246 in PC12 cells. The phosphorylation of Akt and PRAS40 induced by IGF-1 (100ng/ml) was inhibited by the phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K) specific inhibitor LY294002 (50μM), while no inhibitory effect was observed for a MAPK kinase pathway specific inhibitor PD98059 nor a p38 MAPK inhibitor PD169316, suggesting that the phosphorylation of PRAS40 induced by IGF-1 is mediated by the PI3K pathway in PC12 cells and primary cultured neurons. In further support this hypothesis, an Akt kinase specific inhibitor, Akt inhibitor VIII, attenuated IGF-1-induced phosphorylation of PRAS40 at the concentration that blocked the phosphorylation of Akt induced by IGF-1. Taken together, these data demonstrate that IGF-1 stimulates the phosphorylation of PRAS40 at Thr246 in neuronal cells and the effect of IGF-1 is mediated, at least in part, by the PI3K/Akt signaling pathway.