PI3K/AKT信号通路调控心肌细胞凋亡的研究进展

凋亡作为一种发生在生物体内程序性死亡的过程,受多种基因的调控,对生物的正常发育和组织细胞稳态至关重要。凋亡参与了多种心血管疾病的病理过程,并且是缺血性心功能障碍的主要原因之一。磷酸肌醇3激酶(PI3K)是一种脂质激酶,在细胞存活、心电生理和能量代谢等方面发挥着重要作用,是治疗和预防心脏疾病相关损伤的重要靶点。PI3K可产生磷脂酰肌醇-3,4,5-磷酸膜磷脂(PIP3),进而激活3-磷酸肌醇依赖激酶-1(PDK-1)和AKT,发挥对心脏疾病中心肌损伤的调控作用。通过对PI3K/AKT信号通路的干预,可减轻心肌凋亡程度,表现出对心肌细胞的保护作用。文章对此通路及其与心肌细胞凋亡关系的研究进展作一综述。     

鱼藤素对乳腺癌细胞株MCF-7增殖和凋亡及PI3K/Akt信号通路的影响

目的：观察鱼藤素对MCF-7细胞株细胞增殖和凋亡及磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt）信号通路的影响,旨在研究其抗肿瘤机制。方法：细胞计数试剂盒8（cell counting kit-8,CCK8）检测0、1、5、10、15和20μmol/L鱼藤素作用6、24、48和72h后对MCF-7细胞增殖的影响,膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶双染法检测细胞凋亡率,透射电子显微镜观察细胞凋亡形态,蛋白质印迹法检测细胞内PI3K/Akt通路相关分子的蛋白表达。结果：5、10、15和20μmol/L鱼藤素作用6、24、48和72h后能明显抑制MCF-7细胞增殖（P〈0.01）,抑制率随着浓度升高和时间延长而增加,各组间两两比较差异有统计学意义（P〈0.05）;而1μmol/L鱼藤素作用6、24、48和72h后对MCF-7细胞的增殖无明显影响（P〉0.05）。5、10、15和20μmol/L鱼藤素作用6h后能诱导MCF-7细胞凋亡,透射电子显微镜下可观察到典型的凋亡细胞形态,而相同条件下1μmol/L鱼藤素对MCF-7细胞的凋亡诱导作用不明显。5μmol/L鱼藤素作用6h后,MCF-7细胞内磷酸化Akt（p-Akt）（Thr308）、磷酸化糖原合成酶激酶-3β（phosphorylated glycogen synthase kinase-3β,p-GSK-3β）（Ser9）、磷酸化磷酸肌醇依赖性激酶1（phosphorylated 3-phosphoinositide-dependent protein kinase1,p-PDK1）（Ser241）和磷酸化人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因编码的蛋白（phosphorylated phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome10,p-PTEN）（Ser380）的表达量明显减少,而总Akt蛋白的表达量则无明显变化;1μmol/L鱼藤素作用6h后,细胞内上述所有蛋白的表达量均无明显变化。结论：鱼藤素可能通过抑制PTEN（Ser380）和PDK1（Ser241）蛋白的磷酸化,进而抑制Akt（Thr308）的磷酸化,间接抑制其下游GSK-3β（Ser9）的磷酸化,最终诱导MCF-7细胞凋亡和抑制其增殖。     

ILK/PI3K/PKB转导通路与肿瘤

整合素连接激酶(ILK)以依赖于磷酯酰肌醇3-激酶(PI3K)方式激活,通过磷酸化下游底物蛋白激酶B(PKB)等使细胞外信号向下游传递,对细胞的生长、分化及细胞凋亡、细胞周期、细胞黏附等进行调控,在肿瘤的发生、发展中发挥着重要的作用。本文综述ILK/PI3K/PKB传导通路中一些酶类或基因在肿瘤中的表达及其与肿瘤发生、发展及治疗的研究进展。     

ERK2和PI3K蛋白在子宫内膜癌中的表达及意义

[目的]测定细胞外信号调节激酶2(extracellular singnal-regulated kinase,ERK2)和磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)在正常子宫内膜组织、子宫内膜癌及癌前病变中的表达,探讨其在子宫内膜癌发生、发展中的作用和相互关系.[方法]良恶性子宫内膜石蜡标本共66例,其中子宫内膜腺癌43例,非典型增生子宫内膜12例,正常增生期子宫内膜11例.采用免疫组织化学方法(S-P法)检测ERK2和PI3K蛋白的表达,采用SPSS11.5软件系统进行数据分析.[结果]PI3K与ERK2蛋白在增生期子宫内膜细胞中均以阴性表达为主,PI3K蛋白在子宫内膜非典型增生、子宫内膜癌的阳性率分别为33.3％、81.4％,其中Ⅰ+Ⅱ期、Ⅲ+Ⅳ期子宫内膜癌阳性率分别为78.9％、90％;ERK2蛋白在子宫内膜非典型增生、子宫内膜癌的阳性率分别为33.3％、65.1％,其中Ⅰ+Ⅱ期、Ⅲ+Ⅳ期子宫内膜癌阳性率分别为60.6％、80％,两者在增生期子官内膜、子宫内膜非典型增生、子宫内膜癌中的表达差异显著(P＜0.05),而在子宫内膜癌不同手术病理分期间差异不显著(P＞0.05).[结论]ERK2和PI3K的表达与子宫内膜癌发生发展关系密切,且两者表达呈正相关(γ=0.3651).     

PI3K/Akt信号通路及神经损伤的研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路是一系列的级联反应过程,是一条经典的调节细胞存活、分化及凋亡信号转导通路,在生理和病理过程中起关键作用,并通过调节下游相关蛋白的活化过程发挥重要的生物学效应。由于神经细胞凋亡与一些老年性记忆减退或丧失之间有紧密联系,因此人们开始关注PI3K/Akt信号转导在神经系统发育和学习记忆中的作用机制。通过人们不断深入的研究,该信号通路在神经损伤性病变中的作用及机制被不断的发掘。总结PI3K/Akt的结构、作用机制与神经损伤性疾病中的关系,可为临床治疗神经损伤/退化性疾病提供理论指导。     

PI3K信号通路调控中枢敏感化的研究进展

PI3K被激活后可通过产生的第二信使作用于其下游的相关蛋白或激酶,激活不同的效应子,参与多种生物学效应.目前研究发现PI3K-TRPV1、PI3K-PKB/Akt和PI3K-AChRs等多种信号通路可调控痛觉超敏,PI3K信号通路后既可促进炎性疼痛易化的产生和维持,又有助于神经病理性疼痛的发展.     

雷公藤甲素对TM4细胞氧化应激及PI3K/AKT通路的影响

目的：探讨雷公藤甲素（triptolide ,TP）对TM4小鼠睾丸支持细胞氧化应激、凋亡的影响及相关分子信号调控机制。方法：不同浓度雷公藤甲素对TM4细胞染毒24 h;细胞增殖实验检测雷公藤甲素对TM4细胞增殖的抑制作用;通过2′,7′ 二氯荧光黄双乙酸盐（6-carboxy-2′,7′ dichlorofluorescein diacetate,DCFH-DA）探针检测TM4细胞内活性氧水平的变化;Annexin V/PI双染检测雷公藤甲素诱导TM4细胞凋亡变化; Western blot免疫印迹法分别检测凋亡标志蛋白cleaved PARP和PI3K/Akt通路相关蛋白表达情况。结果：细胞增殖实验提示雷公藤甲素对TM4细胞有显著抑制作用,呈浓度梯度上升［10 nmol/L：（73.77±20.95）%, 100 nmol/L：（51.60±10.43）%, 500 nmol/L：（44.34±5.78）%］;雷公藤甲素处理使细胞内活性氧水平上调（P<0.01）,呈浓度依赖性;给药组TM4细胞早期凋亡和晚期凋亡比例均上调［对照组：（3.84±1.50）%, 100 nmol/L：（13.04±2.03）%, 200 nmol/L：（16.24±1.34）%, 400 nmol/L：（18.76±3.45）%］,各给药组cleaved PARP表达上调（P<0.01）;给药组TM4细胞中Akt、p70S6K磷酸化水平上调（P<0.01）,mTOR磷酸化水平未见显著变化（P>0.05）。结论：在体外培养条件下,雷公藤甲素可抑制TM4睾丸支持细胞增殖,并诱导TM4细胞凋亡增加,呈浓度依赖性;雷公藤甲素同时可引起TM4细胞中氧化应激水平上调,这可能是其细胞毒性机制之一;雷公藤甲素可导致Akt和p70S6K的激活,磷酸化水平升高,提示PI3K/Akt信号通路可能参与雷公藤甲素诱导的TM4细胞氧化应激反应,激活PI3K/Akt信号通路可能是其分子调控机制之一。     

紫草素对离体子宫内膜癌细胞株增殖及凋亡信号通路PI3K/PKB的影响

目的:探讨紫草素对离体子宫内膜癌细胞株增殖及凋亡信号通路PI3K/PKB的影响。方法:将子宫内膜癌HEC-1B细胞置于培养液中培养,选用对数期生长细胞进行实验。分别加入浓度0.4 mg·L~(-1)、0.8 mg·L~(-1)、1.2 mg·L~(-1)的含紫草素的培养液,作为紫草素低剂量组、中剂量组、高剂量组,未加任何药为对照组,观察并比较各组细胞的增殖能力、Akt磷酸化水平、Bcl-2及Bax水平、细胞凋亡率。结果:与对照组比较,紫草素中剂量组以及紫草素高剂量组的OD值、Bax水平及细胞凋亡率较高,p-Akt、Bcl-2水平较低,差异均无统计学意义(P0.05);紫草素中剂量组与紫草素高剂量组的OD值、p-Akt水平、Bax及Bcl-2水平、细胞凋亡率比较,差异无统计学意义(P0.05)。结论:紫草素能够通过调节凋亡信号通路PI3K/PKB,抑制离体子宫内膜癌细胞株的增殖,促进其凋亡。     

运动对2型糖尿病大鼠骨骼肌胰岛素信号通路PI3K/PKB磷酸化与表达的影响

目的 探讨运动对2型糖尿病大鼠骨骼肌磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)与蛋白激酶B(PKB)磷酸化和蛋白表达及葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)和mRNA表达的影响.方法 30只SD雄性大鼠随机分为对照组、糖尿病组与糖尿病运动组.糖尿病组与糖尿病运动组大鼠经高脂饲料喂养8周后,一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ,30mg/kg),注射后3周确认2型糖尿病建模成功,糖尿病运动组大鼠进行4周游泳训练.糖尿病组与糖尿病运动组大鼠建模过程始终喂养高脂饲料;对照组大鼠喂养普通饲料.糖尿病运动组大鼠4周游泳训练结束,于最后一次运动后恢复48 h,取材各组大鼠腓肠肌.采用Western blot法分析PI3K与PKB的磷酸化水平和蛋白表达,检测GLUT4蛋白表达:RT-PCR检测GLUT4 mRNA表达.结果 与糖尿病组比较,运动改善2型糖尿病大鼠腓肠肌PKB磷酸化水平与蛋白表达(P<0.05);增加了糖尿病大鼠腓肠肌GLUT4蛋白与mRNA表达(P<0.01,P<0.05).结论 运动可能通过改善2型糖尿病大鼠骨骼肌胰岛素信号通路蛋白激酶磷酸化和蛋白表达,增加对葡萄糖的吸收与利用.     

雷公藤甲素抑制子宫内膜癌细胞HEC-1B侵袭转移的初步研究

目的:探讨雷公藤甲素对人子宫内膜癌细胞株HEC-1B侵袭能力的影响?方法:雷公藤甲素干预HEC-1B细胞后,以明胶酶谱法检测细胞侵袭相关蛋白MMP-2/MMP-9的表达;Transwell法检测细胞侵袭能力的改变?结果:随着雷公藤甲素作用时间的延长,侵袭相关蛋白MMP-2/MMP-9的表达逐渐降低,HEC-1B细胞的侵袭能力亦逐渐下降,呈时间依赖性?结论:雷公藤甲素能通过下调侵袭相关蛋白MMP-2/MMP-9的表达,从而抑制HEC-1B细胞的侵袭能力?     

雷公藤内酯醇对皮肤鳞状细胞癌A431细胞株增殖与凋亡的影响

目的:探讨雷公藤内酯醇(triptolide,TP)对体外培养的人皮肤鳞状细胞癌A431细胞株增殖与凋亡的影响.方法:以体外培养的人皮肤鳞状细胞癌A431细胞株为研究对象,MTT比色法测定TP对A431细胞株增殖活性的影响,光镜观察细胞形态学的改变,流式细胞仪检测TP作用于A431细胞株后细胞周期的分布及凋亡率的变化.结果:随着TP剂量的增加及作用时间的延长,TP对A431细胞株增殖活性的抑制作用增强,TP不但能够引起细胞形态的改变(漂浮细胞及核固缩现象增多),而且能够诱导A431细胞株凋亡,改变细胞周期的分布,与对照组相比G0/G1期细胞比例增多(P<0.05),S期细胞比例减少(P<0.05).结论:TP通过诱导A431细胞凋亡并抑制其增殖发挥抗肿瘤作用.     

抑制P13K/PKB通路逆转胃癌耐药的作用及其机制

目的 观察抑制PI3K/PKB信号通路对胃癌耐药性的逆转作用,并探讨其可能机制. 方法 通过体内外实验方法检测长春新碱(vincristine,VCR)及联合LY294002(PI3K/PKB通路抑制剂)埘SGC7901/VCR细胞的生长抑制作用;采用Western blot及RT-PCR分别检测细胞中PKB、磷酸化PKB的蛋白表达水平及MDR1、Bax、Bcl-2基因表达水平;流式细胞仪检测细胞的凋亡.结果 LY294002能明显增加SGC7901/VCR细胞对VCR的敏感性,促进VCR诱导细胞凋亡,使其耐药指数从40.45降至8.50;LY294002可明显降低耐药细胞中磷酸化PKB的蛋白表达和MDR1、Bcl-2的基因表达水平(P<0.01),促进Bax的基因表达(P<0.01);体内实验显示联合用药组的裸鼠移植瘤大小明显小于VCR组(P<0.01). 结论 抑制PI3K/PKB通路可逆转胃癌耐药,其机制可能与降低耐药基因MDR1的表达以及调控相关凋亡基因Bax和Bel-2的表达有关.     

PI3K/mTOR抑制剂NVP-BEZ235体内外对鼻咽癌细胞增殖和凋亡的影响

目的:探讨PI3K/mTOR双重抑制剂NVP-BEZ235在体内外对鼻咽癌细胞增殖和凋亡的影响?方法:MTT法检测NVP-BEZ235对细胞增殖的影响;Western blot检测NVP-BEZ235对PI3K/mTOR下游信号蛋白的影响;碘化丙啶染色检测细胞周期和细胞凋亡;DAPI染色从细胞形态上检测细胞凋亡;构建CNE1异种移植肿瘤模型,NVP-BEZ235口服给药,测量肿瘤体积大小和剥除的肿瘤重量计算抑制率,TUNEL法检测组织细胞凋亡?结果:① 与人鼻咽上皮细胞NP69比较,NVP-BEZ235选择性抑制鼻咽癌细胞增殖;② NVP-BEZ235在体外特异性抑制PI3K/mTOR下游信号通路;③ NVP-BEZ235通过阻滞G1期抑制细胞周期,在体外诱导细胞凋亡;④ NVP-BEZ235抑制裸鼠移植肿瘤的生长,在体内通过抑制PI3K/mTOR下游信号通路的磷酸化诱导细胞凋亡?结论:PI3K/mTOR双重抑制剂NVP-BEZ235在体内外选择性抑制鼻咽癌细胞增殖,抑制细胞周期进程,诱导鼻咽癌细胞凋亡?     

雷公藤内酯醇对人绒毛膜癌细胞株JAR增殖凋亡及凋亡调控蛋白BCL-2/BAX表达的影响

目的:探讨雷公藤内酯醇(triptolide,TP)对人绒癌细胞株JAR增殖、凋亡及凋亡调控蛋白BCL-2/BAX表达的影响。方法:以体外培养的人绒癌细胞株JAR为研究对象,MTT法检测TP对细胞增殖的抑制情况;TUNEL法观察TP作用于细胞后引起细胞凋亡情况,PCR和Western blot检测TP对凋亡调控蛋白BCL-2/BAX mRNA和蛋白表达的影响。结果:随着作用浓度的增加及时间延长,TP能明显抑制JAR细胞增殖并诱导其凋亡(P<0.05);并能下调凋亡抑制蛋白BCL-2的mRNA和蛋白的表达,上调凋亡促进蛋白BAX的mRNA和蛋白表达(P均<0.05)。结论:雷公藤内酯醇在体外能抑制人绒癌细胞株JAR增殖,诱导其凋亡;凋亡调控蛋白BCL-2/BAX表达水平的变化可能是TP诱导JAR细胞凋亡的重要机制。     

三氧化二砷对人肾癌细胞786-O增殖及其PI3K-Akt转导途径的影响

目的评价三氧化二砷对人肾癌细胞786-O增殖的影响,并探讨磷酸肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号途径的变化情况。方法 96孔板培养人肾癌细胞786-O,并分成对照组和实验组,每组45个孔。加入1μM三氧化二砷和生理盐水之后分别于0、12、24h取出15个孔的细胞,使用BrdU实验检测每孔细胞DNA合成量,使用荧光定量聚合酶链反应检测PI3K和Akt相对mRNA表达量,使用免疫印迹法检测细胞内PI3K和Akt的相对表达量。结果三氧化二砷刺激12、24h后,观察组DNA合成量逐渐低于0h时的DNA合成量,差异有统计学意义(P<0.05),且均显著低于12、24h的对照组DNA合成量,差异有统计学意义(P<0.05)。在0、12h和24h时观察组细胞内PI3K和Akt mRNA和蛋白的相对表达量差异无统计学意义(P>0.05),而对照组细胞内PI3K和Akt mRNA和蛋白的相对表达量随着细胞增殖加快逐渐升高。结论三氧化二砷可能通过抑制PI3K-Akt转导途径来抑制人肾癌细胞786-O增殖,且具有治疗人肾癌的潜在临床价值。     

人参皂甙单体Rg3对人红白血病细胞株K562细胞增殖及凋亡的影响

目的 探讨人参皂甙单体Rg3对人红白血病细胞株K562细胞增殖及凋亡的影响.方法 将人红白血病细胞株K562细胞传代培养至对数生长期,分组加入不同浓度的人参皂甙单体Rg3,并设置空白对照组.用MTT比色法观察Rg3对体外培养的K562细胞生长的抑制作用;在光学显微镜下观察不同浓度人参皂甙单体Rg3对K562细胞的凋亡作用及计数凋亡率(AR);硝基四氮唑(nitroblue tetrazolium,NBT)还原能力测定试验检测分化指标;DNA琼脂糖凝胶电泳呈现典型的DNA梯形条带图谱.结果 MTT比色法测定显示,人参皂甙单体Rg3作用于K562细胞后可以抑制其增殖并诱导其凋亡,且呈剂量依赖性.结论 人参皂甙单体Rg3能抑制体外培养的K562细胞增殖并诱导其凋亡.     

子宫内膜癌中的细胞凋亡现象

目的　探讨子宫内膜癌中的细胞凋亡现象及意义。方法　采用TUNEL技术对 19例子宫内膜癌石蜡包埋标本进行标记凋亡细胞 ,19例子宫腺肌症作对照 ,检测其凋亡指数。结果　子宫内膜癌组的细胞凋亡指数为 2 .2 %～ 9.4% ,平均 5 .2 4%± 1.73 % ;对照组为 0 .5 %～ 4.5 % ,平均为 1.2 4%± 0 .85 % ,两组之间的细胞凋亡指数有着非常显著的差异 ,P <0 .0 1。结论　内膜癌细胞凋亡能力较正常增生期内膜腺上皮细胞凋亡能力有所增强 ,这可能是机体为阻止内膜癌进一步发展而促进癌细胞死亡的代偿机制的反应。我们认为 ,在不同组织及其肿瘤中细胞凋亡的程度可能不尽相同 ,探索不同组织肿瘤中细胞凋亡情况 ,对治疗学以及判断预后有着重要意义     

抑制剂PI-103对786-O细胞株PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

目的:探讨抑制剂PI-103对786-O细胞株PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响。方法:本文建立PI3K抑制剂作用786-O细胞模型,CCK-8法检测PI-103的IC50值,Western blot法检测PI-103作用后细胞内pAkt蛋白表达水平。结果:786-O细胞72 h的IC50为(9.06±0.06)μmol/L,在此浓度下,细胞内p-Akt蛋白的表达水平显著降低(P<0.01)。结论:PI-103通过抑制PI3K来调控PI3K/Akt/mTOR信号通路下游分子,此信号通路在肾细胞癌发生发展中起着重要作用,为肾细胞癌的分子靶向治疗提供理论依据。     

维生素K3对人膀胱癌细胞株T24凋亡的诱导作用

目的 观察不同浓度的维生素K3(VK3)对人膀胱癌细胞株T24凋亡的诱导作用.方法 采用噻唑蓝(MTT)法观察不同浓度VK3(0,2,5,10,20 μmol/L)对T24细胞增殖的影响,采用流式细胞术检测不同浓度的VK3对细胞凋亡率的影响.结果 0,2,5,10,20 μmol/L VK3作用T24细胞48 h后,生长抑制率分别为(5.80±0.038)%,(13.30±0.036)%,(26.55±0.032)%,(42.58±0.028)%和(65.35±0.034)%,细胞凋亡率分别为(2.86±0.4)%,(5.16±0.7)%,(10.85±1.1)%,(23.01±0.8)%和(75.80±1.2)%,其中10 μmol/L,20 μmol/L VK3对T24细胞生长有明显抑制作用(P<0.05). 结论 10-20 μmol/L VK3在体外作用48 h后可明显地诱导膀胱癌T24细胞株发生凋亡.