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。     

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。     

巨噬细胞PI3K/Akt通路与动脉粥样硬化的研究进展

动脉粥样硬化(AS)是冠心病的主要病理机制,巨噬细胞参与的免疫炎症反应伴随AS发生发展。PI3K/Akt通路可通过影响巨噬细胞极化、脂质代谢、自噬等多种功能参与AS调节进程,是AS治疗潜在靶点。本文将综述PI3K/Akt信号通路对巨噬细胞功能与AS调节作用的研究进展。     

PI3K/Akt/mTOR信号转导通路与肿瘤

近年来,信号转导通路与肿瘤已成为了研究热点,而无论在生理还是病理条件下磷脂酰肌醇3激酶和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号转导通路在抑制凋亡、促进增殖方面都是一条重要的信号转导通路,并且PI3 K/Akt/mTOR信号传导通路在肿瘤治疗的研究中同样也发挥着重要作用.因而,研究PI3K/Akt/mTOR信号转导通路和主要组成部分以及PI3K、Akt、mTOR抑制剂具有重要意义.     

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...     

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。     

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。     

PI3K/Akt信号通路在乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用及对策

乳腺癌是女性最常见的肿瘤,大约75％的乳腺癌表达雌激素受体和/或孕激素受体.激素受体阳性的转移性乳腺癌患者通常采用内分泌治疗,然而由于内分泌治疗耐药的产生,其应用受到了限制.近年来发现,PI3K/Akt(丝氨酸/苏氨酸激酶)信号通路在乳腺癌的发展中发挥着重要作用.本文对PI3K/Akt信号通路在乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用进行了综述,以期为雌激素受体阳性乳腺癌治疗提供新对策.     

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。     

雌激素受体ERα与PI3K/Akt细胞信号通路

雌激素直接与核内雌激素受体ERα或ERβ结合,活化靶基因的转录,这是经典的雌激素受体信号转导途径。近年来大量实验证实,雌激素受体ERα能够通过雌激素依赖或不依赖的方式激活,并与细胞质内的磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(PI3K/Akt)细胞信号传导通路相互作用,发挥重要的生物学效应,如参与人类雌激素相关肿瘤的发病、调节靶细胞的增殖和分化。此外,实验研究还提示,ERα和PI3K/Akt信号通路在哺乳动物植入前胚的发育过程中也起着重要调节作用。     

Resveratrol inhibits the development of obesity-related osteoarthritis via the TLR4 and PI3K/Akt signaling pathways

ABSTRACT

Aim of the study: Obesity leads to mild, chronic inflammation which is a primary risk factor for osteoarthritis (OA). Resveratrol exerts a protective effect on OA through its anti-inflammatory properties, but the precise mechanism remains unknown. The present study aimed to investigate the mechanism by which resveratrol alleviates obesity-related OA, and whether it is linked to the TLR4 and PI3K/Akt signaling pathways.

Materials and methods: C57BL/6J male mice were fed a high-fat diet (HFD) with or without resveratrol treatment and knee joints were collected for analysis. In addition, IL-1β-induced SW1353 cells were used to study in vitro the reciprocal effects of TLR4 and PI3K/Akt pathways.

Results: Resveratrol inhibited the development of OA in mice fed a HFD. TLR4 and PI3K/Akt signaling pathways were both activated in the articular cartilage; resveratrol treatment down-regulated TLR4 but up-regulated PI3K/Akt signaling. Further in vitro results showed that the effect of resveratrol alone on activation of PI3K/Akt was attenuated but not abolished by the TLR4 inhibitor CLI-095, and resveratrol failed to reduce TLR4 protein expression in IL-1β stimulated cells pretreated with the PI3K inhibitor LY294002.

Conclusions: Resveratrol may exert an anti-osteoarthritic effect by inhibiting TLR4 via the activation of PI3K/Akt signaling pathways. Resveratrol has potential as a drug for OA prevention.     

柚皮素通过PI3K/Akt通路拮抗血小板聚集的体外研究

目的:探讨柚皮素拮抗二磷酸腺苷(ADP)诱导的血小板聚集的作用及机制。方法:采用血小板聚集仪观察不同浓度柚皮素对ADP诱导的大鼠血小板聚集的影响。采用荧光显微镜观察柚皮素对血小板在固化纤维蛋白原上扩展功能的影响。采用Western blot检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)表达及蛋白激酶B(Akt)磷酸化水平。结果:柚皮素能剂量依赖性地抑制ADP诱导的体外血小板聚集,其半数抑制浓度(IC_(50))值为(132.1±31.7)μmol/L。柚皮素灌胃给药,对ADP诱导的大鼠体内血小板聚集也有明显的抑制作用。柚皮素还能显著抑制血小板在固化纤维蛋白原上的扩展。Western blot结果显示,柚皮素能明显抑制ADP刺激的PI3K表达和Akt磷酸化同时,PI3K广谱抑制剂LY294002能增强柚皮素对Akt磷酸化的抑制作用。结论:柚皮素可能通过抑制血小板PI3K/Akt信号通路发挥抗血小板聚集的作用。     

过表达脑红蛋白通过激活PI3K/Akt信号通路防治AD的体外研究

 目的:探索过表达脑红蛋白（neuroglobin,NGB）对转染了pAPPswe的SH-SY5Y细胞的神经保护作用及机制。方法: 成功构建过表达NGB的质粒pEGFP-NGB并转染入已预先转染了pAPPswe的SH-SY5Y细胞,MTT法检测过表达NGB对该细胞存活率的影响;JC-1法检测其对细胞线粒体膜电位的影响;流式细胞术检测过表达NGB对细胞凋亡的影响;Western blotting法检测其对细胞中p-Akt、 Akt和caspase-3/9表达的影响;ELISA法检测其对细胞内Aβ42生成的影响。结果: MTT结果显示,与对照组和空质粒组比较,转染NGB后,pAPPswe-SH-SY5Y细胞的存活率明显提高,差异有统计学意义（P<0.05）。JC-1染色结果显示过表达NGB能够明显抑制转染pAPPswe对SH-SY5Y细胞线粒体膜电位的降低作用（P<0.05）。流式细胞术结果显示过表达NGB能够抑制早、晚期细胞的凋亡。而Western blotting显示过表达NGB不仅能抑制细胞内caspase-3和caspase-9蛋白水平的表达,而且还能够促进细胞内p-Akt蛋白的表达,而这种促进作用能够被PI3K/Akt的抑制剂LY294002所抑制。ELISA结果显示过表达NGB能够明显抑制细胞内Aβ42的生成。结论: 过表达NGB能够显著抑制pAPPswe诱导的细胞损伤,而且还抑制与细胞凋亡密切相关的caspase-3和caspase-9等蛋白表达。NGB的神经保护作用可能是通过激活PI3K/Akt信号通路来实现的。