PI3K/Akt信号通路与神经保护

PI3K/Akt通路是由磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)始动的生物信号转导通路,在细胞增殖、细胞周期调控、凋亡启动、血管生成等方面发挥着关键作用.此外,PI3K/Akt通路还与中枢神经系统损伤的保护机制密切相关.深入研究PI3K/Akt、下游分子及其调控机制可能为脑损伤的治疗提供新的思路和方法.     

信号素3A诱导培养大鼠皮质神经元凋亡与PI3K/Akt通路有关

目的 探讨外源性信号素3A(semaphorin 3A,Sema3A)对原代培养大鼠皮质神经元凋亡的影响和磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide-3-kinase,PI3K)/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine kinase,Akt)通路在Sema3A诱导凋亡中的作用.方法 体外培养新生Sprague-Dawley大鼠皮质神经元,并用微管相关蛋白-2免疫荧光染色鉴定.培养大鼠皮质神经元随机分为正常对照组和不同浓度Sema3A(500、1 000和2 000 μg/ml)组.CCK8法检测神经元存活率,Hoechst33342染色和TUNEL染色观察神经元凋亡,蛋白质印迹法检测P-Akt、Akt和Bcl-2表达.结果 培养的皮质神经元纯度达95％以上.CCK8检测显示,500、1 000、2 000 μg/ml Sema3A组细胞存活率分另为对照组的(80.9±5.3)％、(67.5±3.9)％和(50.2±4.4)％(F=165.042,P=0.000).Hoechst33342染色显示,正常对照组及500、1 000、2 000μg/ml Sema3A组神经元凋亡率分别为(22.4±1.2)％、(34.0±1.2)％、(39.3±1.4)％和(47.3 ±2.3)％ (F=103.237,P=0.ooo).TUNEL染色显示,正常对照组及500、1 000、2 000 μg/ml Sema3A组神经元凋亡率分别为(23.9±1.1)％、(31.9±1.0)％、(40.1±1.5)％和(51.4±3.4)％ (F=103.118,P=0.000).蛋白质印迹法显示,随着Sema3A浓度的增高,P-Akt(F=15.959,P=0.001)和Bcl-2(F=18.776,P=0.001)表达逐渐下调;而Akt表达无显著改变(F=0.590,P=0.639).结论 Sema3A主要通过诱导神经元凋亡而降低培养皮质神经元存活率,其机制可能与下调P-Akt和Bcl-2表达有关.     

PI3K/Akt信号通路调节心脏功能的研究进展

PI3K/Akt是调节心脏功能的一条重要的信号转导通路,主要通过血管内皮生长因子介导血管生成、抑制心肌细胞凋亡、重构心室、促进细胞能量代谢等方面调节心脏功能。研究发现PI3K/Akt信号通路在内分泌疾病、肾病、肝纤维化、肿瘤及心血管疾病的发生、发展中起着重要作用。本文就PI3K/Akt信号通路调节心脏功能的分子机制作一阐述。     

牛磺酸通过激活PI3K/Akt信号通路抑制高糖诱导的内皮细胞凋亡

目的 探讨牛磺酸对高糖诱导的内皮细胞凋亡的影响及其信号途径.方法 取健康产妇分娩后12h内的脐带分离人脐静脉内皮细胞(HUVEC),进行细胞培养并分为5组:正常葡萄糖组(5 mmol/LD-葡萄糖,NG组);高糖组(30 mmol/LD-葡萄糖,HG组);NG+TAU组(5mmol/LD-葡萄糖+5 mmol/L牛磺酸);HG+TAU组(30 mmol/L D-葡萄糖+5 mmol/L牛磺酸);HG+TAU+Wo组(30 mmol/LD-葡萄糖+5 mmol/L牛磺酸+50 nmol/L wortmannin).干预48 h后应用流式细胞术检测细胞凋亡情况,Western印迹检测磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)蛋白的表达水平,2,7-二氯二氢荧光素二乙酯(H2DCF-DA)探针技术及荧光倒置显微镜检测活性氧簇的相对含量.结果 与NG组相比,HG组细胞的凋亡率显著增加(P＜0.05).与HG组相比,HG+TAU组的凋亡率下降(P＜0.05).与HG+TAU组相比,HG+TAU+Wo组的凋亡率较高(P＜0.05).与NG组相比,HG组磷酸化-Akt蛋白表达下降(P＜0.05).与HG组比较,HG+TAU组磷酸化-Akt蛋白表达增加(P＜0.05).与HG+TAU组相比,HG+TAU+Wo组磷酸化-Akt蛋白表达下降(P＜0.05).牛磺酸可降低高糖诱导的活性氧簇生成(P＜0.05),这一作用亦可被wortmannine所阻断(P＜0.05).结论 牛磺酸通过PI3K/Akt信号途径调节细胞内活性氧簇生成,进而在高糖环境下发挥其抗凋亡作用.     

PI-3 K/Akt信号转导通路在神经系统疾病中的研究进展

磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B (PI-3K/Akt)信号转导通路是细胞内重要的信号转导通路,在细胞的凋亡、存活、增殖以及细胞骨架的变化等活动中发挥重要的生物学功能,其中尤为重要的是它对细胞凋亡、存活的调节作用。细胞凋亡参与许多神经系统疾病的发生与发展过程,近年来的研究发现该通路的激活具有一定的神经保护作用,因此针对PI-3K/Akt/GSK3β信号通路内源性神经保护机制的研究,有望为神经系统疾病的治疗提供新的理论依据。     

组织因子/因子Ⅶ激活人胶质母细胞瘤细胞PI3K/Akt信号途径调控凋亡的研究

目的:研究组织因子(TF)对化疗药物诱导人胶质母细胞瘤细胞凋亡影响的信号转导机制。方法:分子生物学方法构建TF-pcDNA3表达载体,以脂质体介导进行基因转染。以Western Blotting检测TF表达及信号转导途径活化状态。以Western Blotting检测阿霉素诱导的Caspase-3、PARP的裂解。结果:以TF-pcD-NA3真核表达载体转染低表达TF的LN-229细胞,TF表达水平呈剂量依赖性增强。以FⅦ与转染TF的LN-229细胞作用,可观察到磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)信号途径的Akt的显著激活,呈时间依赖性。在转染了TF-pcDNA3真核表达载体的LN-229细胞中,TF获得强制高表达,而阿霉素诱导的Caspase-3、PARP的裂解减弱,PI3K/Akt特异性抑制剂LY294002则可以抵消TF强制表达对阿霉素诱导凋亡的抑制。结论:人胶质母细胞瘤中TF的异常高表达可抑制阿霉素诱导的肿瘤细胞凋亡,此效应可能与TF与FⅦ相互作用后对下游PI3K/Akt信号的激活有关。     

汉丹肝乐对大鼠肝纤维化PI3K/Akt信号通路的影响及意义

目的:观察磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶(phosphatidylinositol-3 kinase/Akt,PI3K/Akt)信号通路在CCl4诱导的肝纤维化大鼠肝组织中的变化并探讨中药汉丹肝乐对他的影响.方法:选取SD大鼠30只,随机分为正常对照组、肝纤维化8 wk组及汉丹肝乐治疗组,每组各10只.肝纤维化组及汉丹肝乐治疗组大鼠按0.3 mL/100 g体质量的剂量皮下注射40%CCl4花生油溶液,每隔3 d注射1次,造模时间为8wk;对照组大鼠皮下注射等量花生油溶液.造模结束后汉丹肝乐治疗组大鼠给予1.0 g/kg的汉丹肝乐灌胃治疗,1次/d,治疗时间为8 wk.HE染色观察肝组织病理学改变;采用免疫组织化学技术及Western blot检测肝组织中PI3K/Akt信号通路中关键分子Akt1、磷酸化Akt1的表达变化,同时应用TUNEL法检测肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSC)凋亡情况.结果:与正常对照组比较,肝纤维化8 wk组大鼠肝组织中Akt1(2.73±0.52 vs 9.60±2.28,P0.01)、磷酸化Akt1(0.92±0.40 vs 6.51±1.39,P0.01)的表达均显著增加,差异具有显著性;经汉丹肝乐治疗后,肝组织中Akt1(9.60±2.28 vs 5.36±1.59,P0.01)、磷酸化Akt1(6.51±1.39 vs 2.08±0.85,P0.01)的表达均显著下降;同时,TUNEL法检测发现汉丹肝乐组大鼠肝组织中HSC凋亡率显著高于肝纤维化8 wk组(1.07±0.32 vs 4.24±0.86,P0.01).结论:PI3K/Akt信号通路在肝纤维化的发生发展过程中发挥重要作用,而汉丹肝乐可通过抑制该信号通路,促进HSC的凋亡来发挥抗肝纤维化的作用.     

丁苯酞对脑瘫大鼠PI3K/Akt信号通路及海马神经元凋亡的影响

目的 探讨丁苯酞对脑性瘫痪(脑瘫)大鼠磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路及海马神经元凋亡的影响。方法 将75只SD雄性大鼠随机分成5组：假手术组(腹腔注射等量生理盐水)、模型组(腹腔注射等量生理盐水)、丁苯酞低、中、高剂量组[腹腔注射20、40、80 mg/(kg·d)丁苯酞]。除假手术组外,其他大鼠构建脑瘫大鼠模型,术后24 h后,对各组大鼠进行神经功能缺损评分,苏木素-伊红(HE)染色观察各组海马区组织病理变化,TUNEL染色观察海马区神经元细胞凋亡情况,Western印迹检测各组海马区B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白表达情况。结果 与假手术组相比,模型组海马区细胞排列稀疏紊乱、胞体减小、出现细胞核破裂现象,神经功能缺损评分、海马区细胞凋亡率、Bax蛋白表达显著升高(P<0.05),海马区Bcl-2、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt蛋白表达显著降低(P<0.05);与模型组相比,丁苯酞低、中、高剂量组海马区细胞上述病理症状明显减轻,神经功能缺损评分、海马区细胞凋...     

PI3K/Akt/mTOR信号通路与低氧性肺动脉高压研究进展

肺动脉高压是一种预后不良的疾病,在我国因各种肺部慢性疾病引起的低氧性肺动脉高压近年来呈上升发病趋势.磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylionsitol-3-kinases,PI3K)/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase,Akt)/哺乳动物雷帕霉素蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一,通过影响细胞的增殖、迁移、凋亡以及蛋白合成、细胞周期等活性参与肺动脉血管重塑以及低氧性肺动脉高压的形成.本文综述了PI3K/Akt/mTOR信号通路在低氧性肺动脉高压中的研究现状,以期为低氧性肺动脉高压的发病机制研究及治疗寻找新的思路.     

Akt/PKB信号转导通路与脑缺血

Akt被生长因子介导的受体酪氨酸激酶磷酸化激活后可激活一系列底物分子,包括Forkhead转录因子等,对细胞生存和死亡进行调控.随着脑缺血后Akt磷酸化水平(Ser473)的改变,其上游、下游蛋白磷酸化水平也发生变化.预处理可能通过改变Akt蛋白磷酸化水平而产生缺血耐受.Akt/PKB信号转导通路功能障碍可能介导了脑缺血后神经元死亡.     

磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路对CD40介导胃癌细胞侵袭与转移的研究

目的 探讨可溶性CD40配体(sCD40L)联合磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(P13K/Akt)信号通路特异性阻断剂LY294002对胃癌AGS细胞体外增殖及侵袭、转移的影响;初步探讨其可能的作用机制.方法 将细胞分成对照组(仅加入含10%胎牛血清的RPMI 1640培养液)、LY294002组(20μmol/L)、sCD40L组(2μg/ml)和LY294002+sCD40L组.四甲基偶氮唑盐法检测不同浓度sCD401,及联合LY294002对细胞增殖的影响;Transwell实验和划痕实验分析细胞侵袭、转移能力的改变;Western印迹检测细胞P13K、p-Akt、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达的变化.结果 LY294002作用后细胞生存率为65.7%,sCD40L作用后为70.1%,LY294002+sCD40L组生存率为41.3 0A,差异有统计学意义(P<0.05).LY294002+sCD40L组细胞的划痕愈合速度较sCD40L和LY294002组明显减慢.LY294002+sCD40L组平均每个视野的细胞数较sCD40L和LY294002组明显减少.与对照组相比,sCD40L使P13K、p-Akt、VEGF蛋白表达升高,与LY294002联合作用后,P13K,p-Akt、VEGF蛋白表达明显降低.结论 阻断P13K/Akt信号途径可显著增强sCD40L对人胃癌AGS细胞增殖及侵袭、转移的抑制作用,为胃癌的生物治疗提供一种新的方法.     

PI3K/Akt 信号通路与肿瘤细胞凋亡相关研究进展

PI3K/Akt信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一,通过影响下游多种效应分子的活化状态,在细胞内发挥抑制凋亡、促进增殖的关键作用,它与人类多种肿瘤的发生发展密切相关.因此,通过对PI3K/Akt信号通路的研究有望寻求肿瘤药物治疗的新靶点.本文综述了PI3K/Akt信号通路的组成与功能、调节以及其抗肿瘤细胞凋亡作用机理等方面的研究进展,并就其抗细胞凋亡作用在肿瘤治疗中的应用作了评述,期待为以PI3K/Akt信号通路中关键分子为靶点的肿瘤治疗研究提供参考.     

Impaired PI3K/Akt signal pathway and hepatocellular injury in high-fat fed rats

AIM:To determine whether mitochondrial dysfunction resulting from high-fat diet is related to impairment of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt,also known as PKB) pathway. METHODS:Rat models of nonalcoholic fatty liver were established by high-fat diet feeding. The expression of total and phosphorylated P13K and Akt proteins in hepatocytes was determined by Western blotting. Degree of fat accumulation in liver was measured by hepatic triglyceride. Mitochondrial number and size were determined using quantitative morphometric analysis under transmission electron microscope. The permeability of the outer mitochondrial membrane was assessed by determining the potential gradient across this membrane.RESULTS:After Wistar rats were fed with high-fat diet for 16 wk,their hepatocytes displayed an accumulation of fat (103.1 ± 12.6 vs 421.5 ± 19.7,P < 0.01),deformed mitochondria (9.0% ± 4.3% vs 83.0% ± 10.9%,P < 0.05),and a reduction in the mitochondrial membrane potential (389.385% ± 18.612% vs 249.121% ± 13.526%,P < 0.05). In addition,the expression of the phosphorylated P13K and Akt proteins in hepatocytes was reduced,as was the expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2,while expression of the pro-apoptotic protein caspase-3 was increased. When animals were treated with pharmacological inhibitors of P13K or Akt,instead of high-fat diet,a similar pattern of hepatocellular fat accumulation,mitochondrial impairment,and change in the levels of PI3K,Akt,Bcl-2 was observed. CONCLUSION:High-fat diet appears to inhibit the PI3K/Akt signaling pathway,which may lead to hepa-tocellular injury through activation of the mitochondrial membrane pathway of apoptosis.     

缺氧诱导因子-1在脑缺血后细胞凋亡中的作用

缺氧诱导因子-1(hypoxia-induciible factor-1,HIF-1)是细胞在缺氧环境中适应低氧的一种重要调节因子,其在细胞内的数量改变可调控低氧反应性基因的转录.脑缺血时,HIF-1可能抑制神经元凋亡而发挥神经保护作用,也可能通过诱导神经元凋亡而呈现神经毒性作用.     

PI3K/Akt信号转导通路与甲状腺结节

近年来研究发现,磷脂酰肌醇3激酶(PDK)/蛋白激酶B(Akt)信号转导通路在细胞的增殖、分化、生存和凋亡过程中起重要调节作用.结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤、甲状腺癌及桥本甲状腺炎病变中存在着PI3K/Akt信号转导通路的过度激活.PI3K/Akt信号转导通路的活化使甲状腺细胞增殖指数和生长指数明显升高,刺激甲状腺滤泡持续生长,促进甲状腺结节的发生、发展.研究此通路中相关分子的表达,对探索甲状腺结节的病因、发病机制和防治策略具有重要意义.     

粒细胞集落刺激因子通过PI3K-Akt通路抑制缺血再灌注损伤

目的:研究经冠状动脉(冠脉)内注入粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对大鼠心肌缺血再灌注损伤的预防作用,及其与PI3K-Akt信号转导途径的关系。方法:制备大鼠心肌缺血再灌注模型。再灌注同时经冠脉内给予G-CSF或G-CSF+PI3K激酶抑制剂(LY294002),灌注120min后应用TUNEL法检测细胞凋亡,免疫组织化学法观察凋亡相关蛋白Bax及Bcl-2及caspase-3表达情况,免疫印迹检测总-Akt(t-Akt)及磷酸化Akt(p-Akt)表达。结果:缺血再灌注同时给予冠脉内G-CSF治疗能够显著减轻缺血区心肌细胞凋亡,降低Bax、caspase-3的表达,增高心肌细胞内Bcl-2表达,同时p-Akt的蛋白水平显著增高(P<0.01)。LY294002阻断Akt活化后,抑制了G-CSF诱导的抗心肌细胞凋亡作用。结论:缺血再灌注同时冠脉内给予G-CSF可保护梗死区残存的心肌细胞,减少缺血再灌注所诱导的心肌细胞凋亡,其保护机制与PI3K-Akt信号通路有关。