PI3K/Akt信号通路介导的细胞凋亡机制研究进展

PI3K/Akt信号通路是参与细胞增殖调控的重要 通路之一[1],既有抗凋亡作用又有促凋亡作用 ,以抗 细胞凋亡为主。研究证实AKT的活化与许多人类疾 病如癌症、白血病、糖尿病、精神分裂等密切相关[2]。 现在就PI3K/Akt信号通路对凋亡作用综述如下。     

P-糖蛋白诱导作用的研究进展

P-糖蛋白(P-gp)是ATP结合盒转运体家族中重要的外排转运体。诱导作用可上调细胞外排转运体的表达并增强其功能,从而减少外源性有害异物造成的伤害,对维持细胞内环境稳态有重要作用。本文结合课题组的研究,综述了近年来P-gp的诱导模型、实验方法及其在新药研究中的应用。重点总结了多种P-gp的体外细胞诱导模型和体内动物诱导模型,检测P-gp基因、蛋白表达水平和外排转运功能的实验方法,以及P-gp与代谢酶、其他转运体的共同调节作用。同时介绍了以P-gp诱导进行临床解毒治疗的策略以及计算机辅助设计的P-gp诱导药效基团模型。本综述为临床前药物设计、新合成化合物诱导活性的筛选和潜在临床药物相互作用的预测提供一定的指导。     

马桑内酯体外诱导大鼠星形胶质细胞P-糖蛋白表达

目的马桑内酯体外诱导耐抗癫痫药物(AED)的星形胶质细胞,并探讨可能的耐药机制。方法培养新生大鼠的星形胶质细胞,传代后向其培养液中按体积1μL,3μL,9μL,15μL滴加马桑内酯,分别在加入药物后第7d,14d,21d,28d用免疫细胞化学和图像分析的方法检测并分析P-糖蛋白的表达。结果从第14d开始至28d,随诱导时间的延长,P-糖蛋白的表达明显增加(P<0.01);在21d,28d组,随马桑内酯剂量的增加,P-糖蛋白的表达无明显增加(P>0.05)。结论马桑内酯体外诱导的大鼠星形胶质细胞对AEDs有耐药性,P-糖蛋白的表达增强可能是其耐药性产生的重要机制。     

洛美利嗪逆转K562/A02细胞多药耐药的研究

目的 :研究洛美利嗪对肿瘤多药耐药的逆转作用 ,探讨洛美利嗪逆转肿瘤细胞多药耐药的机制。方法 :以人红白血病细胞系K5 6 2及其耐药细胞系K5 6 2 /A0 2 (耐阿霉素 )为研究对象 ,采用MTT法检测细胞毒作用 ;免疫组化测定法检测P 糖蛋白 (P glycoprotein ,P gp)表达水平 ;RT PCR法检测mdr1mRNA水平 ;以流式细胞术测定两种细胞系内罗丹明 12 3(Rh12 3)的潴留来反映P gp的外排功能。结果 :与K5 6 2细胞系相比 ,K5 6 2 /A0 2耐药细胞系mdr1mRNA及P gp高表达 ,Rh12 3潴留减少。洛美利嗪 (10 μmol/L)对K5 6 2 /A0 2细胞的mdr1mRNA及P gp表达水平无明显影响 (P >0 .0 5 )。洛美利嗪对K5 6 2 /A0 2细胞的阿霉素 (ADM)、长春新碱 (VCR)细胞毒性有剂量相关性增敏作用。洛美利嗪能增加K5 6 2 /A0 2耐药细胞系的Rh12 3潴留。结论 :洛美利嗪对K5 6 2 /A0 2细胞的ADM、VCR细胞毒性有剂量相关性增敏作用 ,其机制可能与增加细胞内药物浓度有关。     

难治型急性髓细胞白血病P-糖蛋白表达及其临床意义

目的　探讨经典多药耐药（ＭＤＲ１） 在成人难治型急性髓细胞白血病（ＡＭＬ） 细胞表面的表达及其预后意义。方法　采用流式细胞仪间接免疫荧光技术及抗Ｐ－ 糖蛋白（Ｐｇｐ） 单克隆体ＵＩＣ２ 检测２３ 例难治型ＡＭＬ 患者Ｐｇｐ 的表达。结果　６５ ．２％ 的患者Ｐｇｐ 阳性（Ｐｇｐ＋） ,Ｐｇｐ＋ 者的缓解率为６ ．７ ％ ,显著低于Ｐｇｐ－ 患者的５０ ％ （ Ｐ＜０ ．０５）。结论　ＭＤＲ１ 高表达是成人难治型ＡＭＬ预后差的重要因素。     

五味子对细胞色素P450酶和P-糖蛋白作用研究进展

药物的相互作用多发生在药物的代谢阶段,其中由细胞色素P450酶（cytochrome P450,CYP）介导的代谢性相互作用发生率最高。同CYP一样,P-糖蛋白（P-glycoprotein,P-gp）由于在其底物的吸收、分布和排泄等药动学过程中发挥着重要作用,同样可介导体内多种药物间的相互作用。本文从CYP和P-gp两方面,阐述五味子及其单一化学组分对药物代谢的影响的研究进展。     

壳聚糖基因纳米粒子对L02细胞的作用

目的研究壳聚糖基因纳米粒子(CNP)、精氨酸化壳聚糖基因纳米粒子(ANP)和十六烷基化壳聚糖基因纳米粒子(HNP)对人正常肝细胞系L02细胞的作用。方法采用复凝聚方法制备CNP、ANP和HNP,粒度及zeta电位分析仪进行纳米粒子表征。将浓度分别为5、10、30、50μg/ml(以DNA含量计)的各种纳米粒子与L02细胞共育,采用MTT法进行细胞毒性评价,流式细胞分析技术进行细胞凋亡检测。结果CNP、ANP和HNP的zeta电位为12.10～14.63mV,粒径约为148.07～179.47nm。当各基因纳米粒子浓度为30μg/ml时,细胞存活率开始降低;达到50μg/ml时,存活率降至最低。当各基因纳米粒子浓度为30μg/ml时,可以诱导L02细胞发生凋亡,随纳米粒子浓度的升高,凋亡率升高。结论当达到一定浓度时,CNP、ANP和HNP对L02具有一定细胞毒性,可诱导细胞产生凋亡。     

地塞米松对MRL/lpr狼疮小鼠认知功能的保护作用

目的：探讨地塞米松对MRL/lpr狼疮小鼠认知功能的影响。方法：MRL/lpr狼疮小鼠随机分为MRL/lpr 组、MRL/lpr+地塞米松(1.5 mg/kg)组,每组10只;野生型正常对照组C57BL/6小鼠10只。采用 Morris水迷宫观察 各组小鼠认知功能和行为。检测各组小鼠血清、海马组织中炎症因子白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介 素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)含量;检测各组小鼠海马组织中磷脂酰 肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/核因子-κB p65(nuclear factor-kappabinding p65,NF-κB p65)相关蛋白P-PI3K,P-Akt和磷酸化核转录因子κB抑制蛋白a(phospho-inhibitor of nuclear factor kappa Ba,P-IκBa)及P-NF-κB p65的表达。免疫组织化学法观察各组小鼠海马区P-NF-κB p65阳性表达。结果：地塞米松能缓 解MRL/lpr狼疮小鼠认知功能障碍,降低血清及海马组织IL-6,IL-1β,TNF-α的表达;抑制 P-PI3K,P-Akt,P-IκBa和 P-NF-κB p65的表达。结论：地塞米松可能通过降低MRL/lpr狼疮小鼠海马区TNF-α和IL-1β水平,从而对其认知功能起 保护作用。     

PI3K/Akt信号通路与肿瘤关系的研究进展

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,在细胞内发挥着抑制凋亡、促进增殖的关键作用,与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。该信号通路的成分在人类大多数恶性肿瘤中都发生了变化,在肿瘤的增殖、存活和抵抗凋亡、血管发生以及细胞运动中发挥了重要作用。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。本文将重点就PI3K/Akt信号通路的组成及其与肿瘤发生、发展的关系予以综述。     

来氟米特通过 PI3K／Akt／mTOR信号通路诱导大鼠系膜细胞凋亡的作用

目的：探讨来氟米特（A771726）对大鼠肾小球系膜细胞凋亡的影响及可能机制。方法体外培养大鼠肾小球系膜细胞,分为正常对照组（加入含5％胎牛血清的DM EM 培养液）、A771726组（在对照组基础上加入 A771726,使其终浓度为50μg／mL）、LY294002组（在正常对照组基础上加入LY294002,使其终浓度为2μg／mL）,LY294002＋A771726组（先加2μg／mL的LY294002干预系膜细胞4 h后,加入50μg／mL的A771726）,采用流式细胞术检测各组干预48 h后对大鼠肾小球系膜细胞凋亡的影响,采用免疫荧光法检测各组干预48 h对大鼠系膜细胞中mTOR蛋白表达的影响,采用免疫印迹法检测各组干预48 h后对大鼠系膜细胞中Caspase‐3表达的影响。结果与正常对照组比较,A771726、LY294002、LY294002＋ A771726组大鼠肾小球系膜细胞的凋亡率均明显升高,mTOR蛋白表达均明显降低,Caspase‐3蛋白表达均明显增加;与 A771726组比较,LY294002、LY294002＋ A771726组大鼠肾小球系膜细胞的凋亡率均明显升高,mTOR蛋白表达均明显降低,Caspase‐3蛋白表达均明显增加;与LY294002组比较,LY294002＋A771726组大鼠肾小球系膜细胞的凋亡率明显升高,mTOR蛋白表达明显降低,Caspase‐3蛋白表达明显增加。结论来氟米特可能通过下调PI3K／Akt／mTOR信号通路而诱导大鼠肾小球系膜细胞的凋亡,且来氟米特可协同LY294002共同诱导大鼠系膜细胞的凋亡。     

下调PI3K/Akt信号通路对抑制喉癌细胞生长的影响

目的 探讨钾通道阻断剂四乙胺(TEA)通过磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(Akt)信号通路对人喉癌上皮细胞(Hep-2)增殖与凋亡的影响.方法 将TEA作用于Hep-2,用噻唑蓝(MTT)法测定Hep-2细胞活性,计算出TEA对Hep-2的增殖抑制率;采用Hoechest33258染色检测细胞凋亡,用流式细胞仪(FCM)法测定Hep-2凋亡率.结果 5、10、20 mmol/L TEA接种后,Hep-2细胞增殖抑制率分别达到12.573%、31.385%和56.132%,Hep-2作用96 h后细胞凋亡率分别为(41.64±2.67)%、(58.76±4.32)%和(72.65±6.54)%,TEA处理组抑制率和凋亡率都高于未用TEA处理的对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 TEA可抑制Hep-2的增殖及体内生长,促进Hep-2的凋亡.     

紫草素通过PI3K/Akt信号通路诱导子宫内膜癌Ishikawa细胞凋亡

目的通过研究紫草素诱导Ishikawa细胞凋亡的过程中对PI3K/AKT信号通路的影响,探讨紫草素通过PI3K/Akt信号通路诱导子宫内膜癌细胞凋亡的机制。方法 Ishikawa细胞体外培养,经0.3μg·m L-1、0.5μg·m L-1、0.7μg·m L-1紫草素处理细胞后,倒置显微镜观察不同时间Ishikawa细胞生长变化;RT-PCR及Western-blot检测相关蛋白的表达。结果随着紫草素作用浓度的增加及干预时间的延长,Ishikawa细胞数量逐渐减少;紫草素作用于子宫内膜癌Ishikawa细胞48 h后,p Akt、Bcl-2的蛋白表达降低,Bax蛋白表达升高,与空白对照组比较差异有统计学意义(P0.05),而Akt的蛋白表达含量与空白对照组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论紫草素能够抑制Ishikawa细胞的生长,且呈浓度依赖性;紫草素诱导子宫内膜癌Ishikawa细胞凋亡是通过抑制PI3K/Akt信号通路中Akt的磷酸化,从而对Akt下游靶蛋白Bax上调和Bcl-2下调,发挥了诱导细胞凋亡的作用。     

PI3K/Akt信号通路在转录水平调控VCAM-1表达

目的 探讨PI3K/Akt信号通路是否调控脂多糖诱导的人内皮细胞VCAM-1表达及机制.方法 脂多糖(LPS) 10μg/mL刺激人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)0、6、12、24 h,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测VCAM-1蛋白表达,刺激0、4、8、12 h行RT-PCR检测VCAM-1 mRNA;LPS(10μg/mL,后同)刺激HUVEC 0、30、60、120 min后,Western blot检测PI3K(磷脂酰肌醇-3激酶)、磷酸化PI3K (p-PI3K)、Akt、磷酸化Akt (p-Akt)表达;PI3K抑制剂LY294002(10、50 μmol/L)、Akt抑制剂A6730(2、10 μmol/L)预处理细胞1h后LPS刺激12 h,Western blot检测VCAM-1蛋白表达,刺激8h行RT-PCR检测VCAM-1 mRNA;加或不加抑制剂,LPS刺激8h加入放线菌素D抑制转录,于0、1、2、3、4h收细胞行RT-PCR检测VCAM-1 mRNA,计算mRNA半衰期.结果 LPS刺激HUVEC(6、12、24 h)后VCAM-1蛋白表达增加(P＜0.05),12h达峰值,VCAM-1 mRNA在刺激后也增加(P＜0.05),8h达峰值;LPS刺激HUVEC后p-PI3K、p-Akt增加,p-PI3K在刺激30 min达峰值(P＜0.05),以后逐渐下降,120 min与0h接近(P＞0.05),p-Akt在刺激30 min明显增加,60 min达峰值,120 min仍高于0 h(P＜0.05);LY294002下调了p-Akt表达(P＜0.05),同时降低VCAM-1蛋白、mRNA合成(P＜0.05);Akt抑制剂也抑制VCAM-1蛋白、mRNA(P＜0.05);PI3K、Akt抑制剂均不影响VCAM-1 mRNA稳定性(P＞0.05).结论 PI3K/Akt信号途径在转录水平调控VCAM-1表达.     

COX-2通过PI3K/Akt通路调节氧诱导视网膜病变模型中视网膜新生血管的形成

目的 探讨环氧化酶-2(COX-2)调节氧诱导视网膜病变(OIR)模型中视网膜新生血管形成的信号转导机制.方法 将乳鼠随机分为正常对照组、OIR模型组以及COX-2选择性抑制剂NS-398组(每组18只乳鼠).正常对照组小鼠生长于正常空气氧浓度(21%),OIR模型组和NS-398组小鼠于出生后第7天放置于高浓度氧环境(75%)生长,第12天调整氧浓度为正常.NS-398组小鼠于出生后第12～17天每日腹腔注射10 mg/kg NS-398.于第17天,获取3组视网膜标本,采用常规病理学检查在光镜下观察视网膜新生血管的变化;应用免疫组织化学法、Real-time PCR以及West-ern blot技术检测视网膜组织中COX-2、VEGF和PI3K/Akt的表达.结果 正常对照组病理切片未见视网膜新生血管形成,OIR模型组和NS-398组均出现与内界膜相连的新生血管,以OIR模型组为甚.COX-2、VEGF和PI3K/Akt在正常对照组均存在一定表达,在OIR模型组呈强表达,在NS-398组的表达明显低于OIR组,但仍高于正常对照组.3组间COX-2、VEGF的吸光度值、mRNA和蛋白相对量及PI3K/Akt的蛋白相对量两两比较,差异均有显著性意义(均P<0.05).结论 COX-2表达受到抑制后通过下调VEGF的表达减少OIR模型中的视网膜新生血管形成,在此过程中涉及到PI3K/Akt信号通路的作用.     

PI3K/Akt信号通路介导芪丹通脉片抑制缺血再灌注大鼠心肌细胞凋亡

目的 观察芪丹通脉片对缺血再灌注(MI/R)大鼠心肌细胞凋亡的影响及其与PI3K/Akt信号通路活化的关系.方法 雄性SD大鼠随机分为4组(A)假手术组;(B)缺血再灌注组;(C)芪丹通脉片预处理+缺血再灌注组;(D)芪丹通脉片处理组+缺血再灌注+LY294002.大鼠麻醉开胸,结扎冠状动脉前降支40min,再灌注4 h.TUNEL方法定性和定量检测心肌细胞凋亡;Westernblot测定信号蛋白的表达.结果 芪丹通脉片能够抑制心肌细胞的凋亡[(20.3±4.5)%vs(11.6±2.3)%,P＜0.01];并能够增加Akt的磷酸化水平,而这种抗凋亡作用能够被磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidyl inositol 3 kinase PI3K)/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(serine/theonine kinase,Akt)信号通路阻断剂LY294002所抑制.结论 芪丹通脉片能够抑制缺血再灌注所致的心肌细胞凋亡,这种保护作用与生存信号通路PI3K/Akt的活化所介导.     

Herceptin下调HER2表达后对PI3K/Akt通路蛋白表达的影响

目的:研究Herceptin下调乳腺癌细胞HER2表达对PI3K/Akt通路相关蛋白表达的影响,探讨该通路在Herceptin抗肿瘤效应中的作用。方法:Herceptin处理HER2过表达的乳腺癌细胞株SKBR-3,免疫细胞化学检测HER2、p21Cip1和p27Kip1的表达,Westernblot检测p-Akt和Bad的表达。结果:Herceptin处理组细胞HER2阳性表达率(37.4%)显著低于对照组(78.3%)(P<0.01)。Herceptin处理组与对照组比较,p-Akt蛋白含量降低53.5%(P<0.01),Bad蛋白含量升高0.83倍(P<0.01)。Herceptin处理组细胞p21Cip1和p27Kip1阳性表达率(分别为67%和56.1%)显著高于对照组(分别为19%和21.4%)(P<0.01)。结论:Herceptin下调HER2表达后,通过下调p-Akt表达而上调其下游Bad、p21Cip1和p27Kip1的表达,从而抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡。     

linc00346调控膀胱癌细胞增殖的分子机制

目的：探讨长链非编码RNA-linc00346 调控膀胱癌细胞增殖的分子机制。方法：通过实时荧光定量聚合酶链反应（RT-PCR）检测膀胱尿路上皮癌组织中linc00346 mRNA和PTEN mRNA的表达情况;沉默膀胱癌T24细胞系内linc00346的表达,通过RT-PCR检测T24细胞内的linc00346 mRNA和PTEN mRNA表达变化情况,通过蛋白质印迹（Western blot）法检测T24细胞内PTEN蛋白和PI3K/Akt信号通路中Akt、p-Akt蛋白的表达情况;CCK-8实验检测各组T24细胞的增殖能力。结果：与膀胱正常组织比较,膀胱尿路上皮癌组织中linc00346 mRNA表达上调,而PTEN mRNA的表达水平降低（均P ＜0.05）。沉默linc00346表达后,T24细胞内linc00346 mRNA的表达水平显著下降,PTEN mRNA的表达水平显著上调,PTEN蛋白水平升高,p-Akt蛋白水平降低（均P ＜0.05）;给予PTEN特异性抑制剂SF1670处理后,PTEN蛋白水平显著下调,p-Akt蛋白水平明显增加（均P ＜0.05）。沉默linc00346表达后,T24细胞的增殖能力明显受到抑制,给予SF1670处理后细胞的增殖能力显著增强（均P ＜0.05）。结论：linc00346可以增强膀胱尿路上皮癌细胞的增殖能力,其作用机制可能是通过抑制PTEN表达,激活PI3K/Akt信号通路实现的。     

甘草查尔酮A通过调控PI3K/AKT信号通路诱导肺鳞癌细胞周期阻滞

目的 探究甘草查尔酮A（LCA）对肺鳞癌细胞增殖和周期的影响及相关分子机制。方法 通过MTT实验检测不同浓度LCA处理48 h对H226细胞增殖的影响并计算半数抑制浓度（IC50）;不同浓度LCA（0、10、20及40 μmol/L）处理H226细胞48 h,通过流式细胞术检测LCA对细胞周期的影响,通过Western blot检测LCA对细胞周期相关蛋白CyclinD1,以及细胞周期蛋白依赖性激酶CDK2和CDK4表达的影响,并探究PI3K/Akt信号通路相关蛋白的表达情况;选取雄性BALB/c-nu裸鼠构建皮下移植瘤模型,随机分为两组（对照组和LCA处理组）,腹腔注射LCA 24 d后取肿瘤测量瘤体体积及质量,从体内水平探究LCA的抗肿瘤作用。结果 MTT实验结果表明,与空白组比较,随着LCA浓度的增加,细胞存活率明显降低,48 h的IC50为28.3 μmol/L;流式细胞术的结果表明LCA处理可以使细胞周期阻滞在G1期（P<0.05）,Western blot的结果显示,LCA处理后,CyclinD1、CDK2和CDK4的表达均降低（P<0.05）;PI3K和Akt的表达无明显变化,但是它们的磷酸化水平（p-PI3K和p-Akt的表达）显著降低（P<0.05）;裸鼠荷瘤实验表明,LCA可使肿瘤体积和质量明显减小（P<0.05）。结论 LCA可以抑制肺鳞癌的增殖并诱导细胞周期阻滞,其作用机制可能与调控PI3K/AKT信号通路有关。