吡那地尔对缺血缺氧PC12细胞凋亡及p-CREB信号通路的影响

目的观察KATP通道开放剂吡那地尔对缺血缺氧PC12细胞凋亡的影响,探讨KATP通道开放剂对缺血缺氧PC12细胞凋亡的信号转导机制。方法取传代后3d的PC12细胞,分为正常对照组、缺血对照组、吡那地尔预处理组、吡那地尔+格列吡嗪处理组共4组。采用Annexin-VFITC/PI双染流式细胞分析仪检测凋亡率,应用Western-blotting检测p-CREB蛋白表达水平,观察KATP开放剂对缺血缺氧PC12细胞凋亡的保护作用。结果与缺血对照组相比,吡那地尔预处理组PC12细胞凋亡率明显降低(p0.05),吡那地尔预处理组PC12细胞p-CREB蛋白表达增加(p0.05)。结论 KATP通道开放剂吡那地尔能明显降低缺血缺氧后PC12细胞凋亡,增加p-CREB蛋白表达,CREB可能是KATP通道开放剂减少缺血缺氧后PC12细胞凋亡的途径之一。     

米诺环素通过调控PI3K/Akt通路抑制硝普钠诱导的PC12细胞凋亡

 目的： 探讨PI3K/Akt信号通路在米诺环素（minocycline,MC）抑制硝普钠(sodium nitoprusside,SNP)诱导的PC12细胞凋亡中的作用。方法：将体外培养的PC12细胞分为4组：空白对照组、SNP组、MC+SNP组和PI3K抑制剂LY294002+ MC+SNP组。用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡;Western blotting检测不同时点（0.5、1、2、3 h）各处理组PI3K/Akt通路蛋白p-Akt和Akt的表达。结果：SNP处理PC12细胞24 h能抑制细胞生长,加入10 μmol/L MC预处理30 min可明显提高细胞活力,降低细胞凋亡率（P<0.05）,抑制SNP诱导的PC12细胞凋亡。MC组的p-Akt表达高于其它组,而加入LY294002后可阻断MC的上述效应。结论：MC可通过调控PI3K/Akt通路抑制SNP诱导的PC12细胞凋亡。     

沙眼衣原体pORF5 蛋白通过激活PI3K / Akt 信号通路抑制细胞凋亡

目的:探讨沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)pORF5 蛋白对细胞凋亡的影响,并进一步分析其分子机制,为阐明Ct 致病机制提供实验依据。方法:pGEX-6p/ pORF5 重组质粒转化XL1-blue 大肠杆菌,IPTG 诱导表达GST-pORF5融合蛋白,融合蛋白经谷胱甘肽琼脂糖凝胶4B 纯化及蛋白酶切除GST 标签后得到pORF5 蛋白。用不同浓度的pORF5 蛋白刺激HeLa 细胞,Western blot 检测不同时间Bax 和Bcl-2 的表达水平以及PI3K/ Akt 磷酸化水平,Hoechst 33342 及流式细胞技术分析细胞凋亡情况;HeLa 细胞经PI3K/ Akt 特异性抑制剂LY294002 预处理1 h 后,再用pORF5 蛋白刺激24 h,测定细胞凋亡率,并进一步分析凋亡相关蛋白Bax 和Bcl-2 的表达水平及PI3K/ Akt 磷酸化水平。结果:凋亡相关蛋白Bax 和Bcl-2 的表达变化与pORF5 蛋白浓度呈现一定的浓度和时间依赖性,当pORF5 蛋白浓度达10 μg/ ml 时,Bax 表达下调,Bcl-2 的表达上调,当升高至15 μg/ ml 时,Bax 和Bcl-2 的表达量变化最明显;15 μg/ ml 的pORF5 蛋白刺激HeLa 细胞24 h,Bax 和Bcl-2 表达变化最明显;流式细胞检测结果显示:pORF5 蛋白刺激组较TNF鄄琢处理组和未处理组细胞凋亡率分别降低了27.3% (P<0.01)和8.4% (P<0.05);Akt 在pORF5 蛋白刺激15 min 后发生磷酸化,30 min 后磷酸化水平达到峰值,用PI3K 抑制剂LY294002 预处理Hela 细胞后,发现Akt 的磷酸化显著减少,Bax 蛋白表达明显上调,Bcl-2 表达明显下调;LY294002 处理组细胞凋亡率相比于对照组增加了13.0% (P<0.01)。结论:pORF5 蛋白通过激活PI3K/ Akt 信号通路调节Bcl-2 和Bax 蛋白的表达抑制细胞凋亡。     

PI3K/Akt信号通路及其抑制剂的研究进展

磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/丝氨酸-苏氨酸激酶（Akt）信号通路在信号转导的调控中扮演着重要角色,能调节细胞增殖、凋亡、代谢、运动、血管生成等生物过程。与其他信号通路相比,PI3K/Akt信号通路的组成部分更庞大,在肿瘤中更多见。目前已证实多种肿瘤中存在PI3K/Akt信号通路的超活化,对肿瘤细胞的存活、生长、运动、血管生成和代谢意义重大。因此,抑制PI3K和与通路相关的成分可能会使肿瘤生长受抑,使患者预后改善。PI3K/Akt信号通路抑制剂包括针对单一成分的抑制剂和双重抑制剂。目前大量的PI3K抑制剂已在临床前期研究中取得良好结果,有些已经在血液恶性肿瘤和实体肿瘤中进行了临床试验。在此综述中,我们简单的总结了PI3K-AKt通路的研究成果,讨论了PI3K抑制剂从临床前研究到临床研究的发展前景。     

PI3K/Akt途径在Aβ诱导细胞凋亡过程中的作用

目的：探讨凝聚态β-淀粉样蛋白25-35片段（Aβ25-35）诱导细胞凋亡过程中PI3K/Akt转导通路的作用。方法: MTT法检测Aβ25-35作用不同时间后PC12细胞活力的变化;Annexin V-PI双染检测Aβ25-35作用不同时间后PC12细胞的凋亡情况;Western blotting检测Aβ25-35作用不同时间后p-AktSer473、p-GSK-3βSer9的水平变化。结果: 20μmol/L Aβ25-35作用不同时间（30 min、1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、48 h）后,MTT结果显示细胞活力均明显下降（P<0.05）;Annexin V-PI结果显示,Aβ25-35作用后均可引起细胞凋亡（P<0.05）;Western blotting结果表明,Aβ25-35作用于细胞后,p-AktSer473和p-GSK-3βSer9的表达均出现迅速的下调（P<0.05）,在作用3 h时两者的表达出现迅速的上升,在作用6 h时又出现表达的下调,两者在该时间段的变化趋势相符。p-AktSer473在Aβ25-35作用于细胞12 h后出现逐渐回升趋势,但在48 h时仍没有达到正常水平;而p-GSK-3βSer9的表达在Aβ25-35作用于细胞12 h后出现迅速的升高（P<0.05）,而后逐渐恢复到正常水平。结论: PI3K/Akt信号通路可能参与了Aβ诱导的细胞损伤,本研究为AD的发病机制及选择合适的药物作用时点提供了新思路。     

ROCK通过抑制PI3K/Akt通路促进高糖诱导的心肌细胞凋亡

目的:探讨Rho相关卷曲螺旋激酶(ROCK)是否通过调控PI3K/Akt信号通路参与高糖诱导的原代心肌细胞凋亡。方法:培养原代Wistar乳鼠心肌细胞,用α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)免疫组化法进行鉴定;建立心肌细胞高糖模型,采用5.5、33和40 mmol/L葡萄糖作用于细胞48 h。采用MTT法检测细胞活力;RT-qPCR检测各组心肌细胞中ROCK1和ROCK2的表达水平;流式细胞术检测各组心肌细胞的凋亡水平;Western blot检测ROCK1、ROCK2、cleaved caspase-3、Bcl-2、PI3K、Akt和p-Akt的蛋白水平;为了证实ROCKs对PI3K/Akt信号通路的调控作用,将细胞分为对照组(5.5 mmol/L葡萄糖处理细胞)、高糖组(33 mmol/L葡萄糖处理细胞)和高糖加Y27632(ROCK抑制剂)组,Western blot检测ROCK1、ROCK2、PI3K、Akt和p-Akt的蛋白水平。结果:高糖培养48 h后,33和40 mmol/L葡萄糖组细胞相对活力分别为(79.71±2.43)%和(68.41±7.49)%,与对照组相比显著降低...     

Gas6经PI3K/Akt通路对缺氧复氧诱导 H9c2细胞凋亡的影响

目的: 观察外源性重组人生长停滞特异性蛋白6(Gas6)对缺氧复氧诱导的H9c2心肌细胞系凋亡的影响,并初步探讨其与磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)通路的关系。方法: 对体外培养的H9c2细胞进行缺氧复氧(3 h/3 h),模拟大鼠心肌缺血再灌注模型,将细胞随机分为4组:正常对照组(control组)、缺氧/复氧组(A/R组)、缺氧/复氧+ Gas6预处理组(A/R+Gas6组)及缺氧/复氧+ Gas6预处理+PI3K/Akt特异性阻断剂LY294002干预组(A/R+Gas6+LY294002组)。分别采用MTT法检测心肌细胞活力,生化法检测细胞中caspase-3活性水平,Annexin V/PI 双染法及流式细胞仪检测细胞凋亡率,Western免疫印迹法检测胞内磷酸化Akt(p-Akt)蛋白含量表达情况。结果: A/R组较control组细胞活力下降,caspase-3活性、凋亡率及p-Akt水平均较control组增加(P<0.05)。但经Gas6预处理后,细胞活力及p-Akt表达水平较A/R组显著增加,caspase-3活性、凋亡率均减少(P<0.05),而Gas6的这些作用能被PI3K/Akt阻断剂抑制。结论: Gas6能减少缺氧复氧诱导的H9c2细胞凋亡,此作用机制可能是通过提高Akt磷酸化水平而激活PI3K/Akt通路实现的。     

硫化氢通过激活ATP敏感性钾通道保护小鼠在体缺血损伤视网膜和原代缺氧视网膜神经节细胞

目的：研究硫化氢(H₂S)是否能够通过激活ATP敏感性钾通道(K_ATP通道)减轻小鼠原代缺氧视网膜神经节细胞及在体缺血视网膜损伤。方法：(1)培养分离纯化的小鼠原代视网膜神经节细胞(RGCs),给予缺氧处理或缺氧+硫氢化钠(NaHS)处理,利用Hoechst 33258染色和ELISA测定培养液中乳酸脱氢酶(LDH)浓度观察细胞死亡率变化;给予K_ATP通道激动剂或阻断剂,利用膜片钳、Western blot和钙成像技术观察硫化氢是否通过K_ATP通道减轻缺氧导致的细胞损伤;(2)在体建立小鼠视网膜缺血模型,模型动物分为5组(每组8只小鼠),分别为溶剂对照组、NaHS组、NaHS+K_ATP通道阻断剂组、K_ATP通道激动剂组和K_ATP通道激动剂+K_ATP通道断剂组,组织学切片观察视网膜各层厚度及RGCs层细胞密度变化。结果：(1)与氧糖剥夺(OGD)组相比,100μmol/L和300μmol/L NaHS可以显著减轻缺...     

血必净通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路减轻大鼠睾丸缺血再灌注损伤

目的:探究血必净对缺血再灌注(I/R)损伤大鼠睾丸的保护作用及其相关机制。方法:45只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、血必净低剂量组、血必净高剂量组和地塞米松组(均n=9);除对照组大鼠外,其它各组大鼠构建睾丸扭转复位模型,术后低、高剂量组及地塞米松组大鼠分别腹腔注射0.5和2 mL·kg^-1·d^-1血必净及0.5 mL·kg^-1·d^-1地塞米松。用药第3、7和14天取各组大鼠左侧睾丸,采用HE染色观察各组大鼠睾丸组织病理学改变;生化检测各组大鼠睾丸组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、内皮素1(ET-1)和一氧化氮(NO)水平,Western blot检测各组大鼠睾丸组织中细胞周期相关蛋白、细胞凋亡相关蛋白以及PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白的水平。结果:血必净可显著减轻I/R大鼠睾丸损伤,显著升高I/R大鼠睾丸组织中SOD活性,降低MDA、ET-1和NO的含量,抑制I/R损伤组织中的氧化应激,介导细胞周期和细胞凋亡相关因子的表达,并显著升高I/R大鼠睾丸中p-PI3K、...     

白藜芦醇通过PI3K/Akt通路及线粒体途径抑制软骨肉瘤

 目的：探讨白藜芦醇抑制软骨肉瘤的机制及对线粒体途径和PI3K/Akt通路的影响。方法：SW1353软骨肉瘤细胞培养至对数生长期后设对照组和白藜芦醇处理组,药物处理组用25、50和100 μmol/L白藜芦醇处理24 h、48 h或72 h。采用CCK8法检测SW1353软骨肉瘤细胞的活力,Hoechst 33258荧光染色观察细胞凋亡,Western blotting检测activated caspase-3、Bcl-2、Bax、Akt和p-Akt蛋白在细胞中表达情况,细胞划痕实验观察细胞迁移情况。结果：白藜芦醇处理后细胞活力下降,呈时间-剂量依赖性（P<0.01）。Hoechst  33258染色检测可见药物处理组有明显的细胞凋亡核象。Western blotting检测显示药物处理组activated caspase-3和Bax蛋白表达上调,Bcl-2蛋白和p-Akt蛋白表达下调,总Akt改变不显著。细胞划痕试验显示,白藜芦醇能显著抑制SW1353细胞的迁移。结论：白藜芦醇能够诱导软骨肉瘤凋亡,部分是通过线粒体途径及PI3K/Akt信号通路发挥作用。     

PI3K/Akt通路介导TRPV1抑制离体小鼠心脏缺血再灌注后的细胞凋亡

目的研究瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)对离体小鼠心脏缺血/再灌注(I/R)后心肌细胞凋亡的影响及与PI3K/Akt通路的关系。方法 TRPV1基因敲除(TRPV1~(-/-))和野生型(WT)小鼠各54只,均各随机分为假手术组(sham)、缺血再灌注组(I/R)和LY294002处理组(LY)。建立Langendorff离体心脏灌注模型,检测心功能;灌注结束后,TTC染色法检测心肌梗死面积;TUNEL法检测心肌细胞凋亡;Western blot检测Bcl-2、Bax、Akt和p-Akt的蛋白表达水平。结果 I/R后,TRPV1~(-/-)小鼠较WT小鼠的LVDP明显降低(P0.001),LVEDP明显升高(P0.001),同时心肌梗死面积和心肌凋亡细胞明显增加(P0.01),Bcl-2/Bax和p-Akt表达水平下降(P0.001)。LY294002阻断PI3K后,与相应的I/R组相比,WT小鼠心肌梗死面积明显扩大(P0.001),心肌凋亡细胞明显增加(P0.01),Bcl-2/Bax和p-Akt蛋白表达水平降低(P0.001)。结论 TRPV1可能通过PI3K/Akt通路抑制离体小鼠心脏缺血/再灌注所致的心肌细胞凋亡。     

Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) protects against methylglyoxal-induced PC12 cell apoptosis through the PI3K/Akt/mTOR/GCLc/redox signaling pathway

Patients with long-standing diabetes commonly develop diabetic encephalopathy, which is characterized by cognitive impairment and dementia. Oxidative stress–induced neuronal cell apoptosis is a contributing factor. Glucagon-like peptide (GLP)-1 has recently become an attractive treatment modality for patients with diabetes. It also readily enters the brain, prevents neuronal cell apoptosis, and improves the cognitive impairment characteristic of Alzheimer's disease. Therefore, we investigated whether GLP-1 could protect against oxidative stress–induced neuronal cell apoptosis in pheochromocytoma (PC12) cells. PC12 cells were exposed to 1 mM methylglyoxal (MG) or MG plus 3.30 μg/ml GLP-1. Cell apoptosis, expression and phosphorylation of phosphatidylinositol-3 kinase/Akt/mammalian target of rapamycin/γ-glutamylcysteine ligase catalytic subunit (GCLc), and redox balance were then determined. The data showed that MG induced PC12 apoptosis in accordance with the redox (glutathione (GSH) and GSH/glutathione disulfide [GSSG]) imbalance. GLP-1 protected against this MG-induced apoptosis, which corresponded to the phosphorylation of PI3K, Akt, and mTOR, as well as the upregulation of GCLc and the restoration of the redox imbalance. Inhibitors of PI3K (LY294002), Akt (Akt-I), and mTOR (rapamycin) reduced the GLP-1-induced GCLc upregulation and its protection against MG-induced PC12 apoptosis. The GLP-1-induced redox restoration was also attenuated by rapamycin. In conclusion, the neuroprotective effect of GLP-1 is due to an enhancement of PI3K/Akt/mTOR/GCLc/redox signaling.     

Shikonin protects chondrocytes from interleukin-1beta-induced apoptosis by regulating PI3K/Akt signaling pathway

Chondrocyte apoptosis is mostly responsible for the development and progression of osteoarthritis. IL-1β is generally served as an agent that induces chondrocyte apoptosis. Shikonin exerts its anti-inflammatory effect on cartilage protection in vivo. We aimed to explore the protective effect of shikonin on interleukin-1beta (IL-1β)-induced chondrocyte apoptosis and the potential molecular mechanisms. Chondrocytes were isolated from the joints of newborn Sprague-Dawley rats. The MTT assay and LDH cell death assay were used to determine the cell viability and chondrocyte apoptosis was detected by Annexin-V/PI staining and nucleosomal degradation. The contents of phosphorylated-PI3K (p-PI3k), phosphorylated-Akt (p-Akt), Bcl-2, Bax, and cytochrome c were detected by Western blotting. A quantitative colorimetric assay was used to detect the caspase-3 activity. Our results showed that pretreatment with shikonin (4 μM) inhibited cytotoxicity and apoptosis induced by IL-1β (10 ng/ml) in chondrocytes. Shikonin pretreatment also decreased the activity of IL-1β that decreased Bcl-2 expression and levels of p-PI3K and p-Akt, and increased Bax expression, cytochrome c release, and caspase-3 activation. It also reversed the activity of IL-1β that promoted the synthesis of matrix metalloproteinase-13 and inhibited the expression of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 expression, with the net effect of suppressing extracellular matrix degradation. These data suggested that shikonin may protect chondrocytes from apoptosis induced by IL-1β through the PI3K/Akt signaling pathway, by deactivating caspase-3.     

Adipophilin通过PI3K/Akt通路促进细胞内脂质蓄积

目的:探讨adipophilin促进细胞内脂质蓄积的可能机制,为动脉粥样硬化的防治提供参考。方法:分别通过q PCR、Western blot和油红O染色观察氧化型低密度脂蛋白(ox LDL)处理RAW264.7细胞不同时间后,细胞内Akt、p-Akt和adipophilin的蛋白水平及脂质蓄积情况;并检测PI3K/Akt抑制剂LY294002处理后,上述指标的变化;HEK293细胞过表达adipophilin后,检测Akt的活性;并用免疫共沉淀实验检测adipophilin与Akt之间的相互作用。结果:ox LDL处理细胞后,随着时间的延长,脂滴增多,Akt被活化,adipophilin表达增加,而LY294002处理则可抑制上述变化;过表达adipophilin后,p-Akt水平增高,但adipophilin与Akt之间未见直接相互作用。结论:Adipophilin可通过PI3K/Akt途径促进细胞内脂质蓄积,但可能不是通过直接相互关系发挥作用的。     

紫草素通过PI3K/Akt通路抑制氧糖剥夺诱导的大鼠原代皮层神经元凋亡

目的:探讨紫草素对氧糖剥夺(OGD)损伤模型中大鼠原代皮层神经元的作用及机制。方法:用不同浓度(0. 02、0. 2、2和20μmol/L)紫草素对大鼠原代皮层神经元经进行预处理,再经OGD损伤处理,用乳酸脱氢酶(LDH)释放法和荧光素二乙酸酯/碘化丙啶(FDA/PI)双染法分别检测神经元活性和凋亡情况,选择最适紫草素浓度。然后,在加入紫草素之前提前加入LY294002(PI3K/Akt信号通路抑制剂,1μmol/L),用Wesern blot法检测神经元p-Akt(Ser473)水平变化,用LDH法和FDA/PI双染法检测神经元活性和凋亡率变化。结果:0. 2、2及20μmol/L的紫草素可显著提高神经元存活率(P 0. 05),同时还可使神经元内p-Akt(Ser473)水平显著升高(P 0. 05); LY294002可显著阻断紫草素对神经元p-Akt(Ser473)水平和凋亡率的影响(P 0. 05)。结论:紫草素可通过激活PI3K/Akt通路来减少OGD诱导的大鼠原代皮层神经元凋亡。     

PI3K/Akt信号通路上调急性肺损伤大鼠肺泡上皮钠通道表达

目的 探讨PI3K/Akt信号通路对急性肺损伤(ALI)大鼠肺泡上皮钠通道(ENaC)α、β和γ亚基表达的影响.方法 成年SD大鼠随机分为对照组、ALI组(脂多糖)、胰岛素组及渥曼青霉素组,每组5只.观察肺组织病理改变,收集支气管肺泡灌洗液(BALF),测量总肺水含量,RT-PCR和Western blot测定ENaC mRNA和蛋白、p-Akt表达.结果 胰岛素组BALF蛋白含量、髓过氧化物酶(MPO)活性、总肺水含量较ALI组显著减少(P＜0.05),渥曼青霉素组BALF蛋白含量、MPO活性及总肺水含量较胰岛素组显著增加(P＜0.05).ALI组α-、β-和γ-ENaC蛋白表达显著低于对照组(0.33 ±0.06 vs 1.27 ±0.07,0.18±0.04 vs 0.72±0.04,0.37±0.04 vs0.69±0.05)(P＜0.05).胰岛素组蛋白表达α-ENaC(2.19 ±0.04)、β-ENaC(1.18 ±0.07)和γ-ENaC(1.18 ±0.08)显著高于ALI组(P＜0.05).渥曼青霉素组蛋白表达α-ENaC(0.86 ±0.09)、β-ENaC (0.58±0.05)和γ-ENaC (0.59±0.02)显著低于胰岛素组(P＜ 0.05).胰岛素组ENaC mRNA和p-Akt较ALI组显著升高(P＜0.05).渥曼青霉素组ENaC mRNA和p-Akt较胰岛素组显著降低(P＜0.05).结论 激活H3K/Akt通路上调3种ENaC亚基表达,从而清除肺水肿液.     

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.     

PI3K/Akt通路在低氧诱导脂肪干细胞增殖和向内皮细胞分化中的作用

文题释义：PI3K/Akt信号通路：Akt是PI3K/Akt信号转导通路的核心,其分子质量约为60 kD,是原癌基因c-akt表达编码的一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。外源性抑制剂LY294002或wortmannin均可负向调节PI3K/Akt信号通路,导致第二信使PIP3逆行转化为PIP2,阻断其调节作用。 低氧：氧体积分数是机体微环境的重要组成部分,直接影响着细胞的成活和生物学行为。在体外培养过程中氧体积分数为1%-5%时即可为脂肪干细胞的增殖和功能提供足够的刺激,同时维持细胞形态和多向分化能力不变,因此可以认为低氧环境可以更好地为干细胞特性的维持提供信号传导。 背景：大量研究证明低氧可以促进干细胞的增殖和分化,但目前尚不清楚其通过何种途径发挥作用。 目的：观察低氧对脂肪干细胞增殖和向内皮细胞分化的影响,并探讨PI3K/Akt通路在此过程中的作用。 方法：取培养至第3代的Wistar大鼠脂肪干细胞,分为常氧组、低氧组、低氧+LY294002组,3组均在体积分数为20%O₂培养箱中培养24 h,然后低氧组转移至体积分数为2%O₂培养箱中进行培养,常氧组继续在体积分数为20%O₂培养箱中培养,低氧+LY294002组在低氧培养环境下的细胞培养基中加入终浓度为25 mmol/L的PI3K/Akt通路抑制剂LY294002。培养24 h后,Western blot检测p-Akt的表达明确PI3K/Akt通路的激活情况;CCK-8法检测各组脂肪干细胞的增殖情况;各组脂肪干细胞加入血管内皮细胞诱导培养基进行诱导分化10 d,分别通过qRT-PCR及抗CD31免疫荧光染色检测各组脂肪干细胞分化为内皮细胞的情况。 结果与结论：①第3代脂肪干细胞呈现出典型的梭形结构,流式细胞仪检测结果显示CD34和CD45表达阴性,CD105表达阳性,并可向成骨及成脂细胞方向分化;②低氧培养条件下p-Akt的表达明显升高,加入LY294002后p-Akt的表达受到明显抑制;③低氧组细胞增殖率明显高于常氧组和低氧+LY294002组(P < 0.05),低氧+ LY294002组脂肪干细胞的增殖率低于低氧组(P < 0.05);④低氧组内皮细胞基因及特异性蛋白CD31的表达明显高于常氧组和低氧+LY294002组(P < 0.05),低氧+LY294002组内皮细胞基因及特异性蛋白CD31的表达低于低氧组(P < 0.05),但仍高于常氧组(P < 0.05);⑤结果证实PI3K/Akt通路在低氧诱导的脂肪干细胞增殖及向内皮细胞分化过程中发挥重要作用。 ORCID: 0000-0001-8454-263X(殷令妮) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程