PI3K/AKT信号通路对骨骼肌再生的影响研究进展

磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路作为细胞重要的转导通路,能够促进细胞增殖分化,促进蛋白合成。研究表明,PI3K/AKT信号通路通过活化PI3K,使AKT磷酸化,作用于下游相关因子,提高基因转录水平,可以促进肌卫星细胞增殖分化,抑制其凋亡,从而对骨骼肌再生修复有一定影响作用。     

糖尿病血管钙化中Wnt/β-catenin信号通路被调控机制的研究新进展

动脉粥样硬化、血管钙化等心血管疾病是2型糖尿病患者发病率和死亡率的重要原因之一。而血管钙化是动脉粥样硬化、糖尿病血管病变、血管损伤、慢性肾病和衰老等普遍存在的共同病理表现;其严重程度是预测心血管疾病发病率和死亡率的独立危险因素之一。最近的临床和基础研究表明,血管钙化类似于骨发育和软骨形成的过程,是一个主动的、高度可调控的复杂病理生理过程,同时伴有血管平滑肌细胞的表型变化[1]。糖尿病、慢性肾功能衰竭肾透析患者     

冲击波对大鼠骨骼肌钝挫伤修复及IGF-1/PI3K/AKT信号通路的影响

目的:探讨冲击波对大鼠骨骼肌钝挫伤的修复作用及IGF-1/PI3K/AKT信号通路的影响,为探索冲击波对骨骼肌损伤修复的作用机制提供依据。方法:随机数字表法将21只雄性成年SD大鼠分为正常组、模型组和治疗组,后两组利用自制重物打击装置造模。采用作用参数为0.14 mJ/mm2、10 Hz的冲击波于造模后24 h作用于治疗组大鼠,每次冲击500次,间隔3天第2次治疗,第2次治疗结束后即刻对各组大鼠进行腓肠肌取材。采用HE染色观察肌纤维排列情况,免疫组化及Western blotting检测肌肉生长抑制素(Myostatin)、成肌分化抗原(Myod1)、肌细胞生成素(Myogenin)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKTs473)的蛋白表达。结果:(1)HE染色可见:模型组较正常组肌细胞排列间隙增大,肌卫星细胞迁移至损伤处,出现少量单核或多核肌小管;治疗组细胞排列较规则,可见较多新生单核或多核肌管。(2)免疫组化结果显示:与正常组比较,模型组和治疗组Myostatin阳性表达均增多,治疗组阳性表达明显少于...     

多西紫杉醇诱导卵巢癌细胞凋亡及对PI3K/AKT信号通路的影响

目的探讨多西紫杉醇诱导卵巢癌细胞凋亡及对磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphoinositide 3-kinase,PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B,AKT）信号通路的影响。方法选择人卵巢癌细胞株HO-8910,按照多西紫杉醇药物浓度分为Ho组（0 μg/mL）、Hd组（10 μg/mL）、Hz组（20 μg/mL）、Hg组（80 μg/mL）,RT-PCR、Western Blot法分别检测PI3K、AKT水平、蛋白表达变化,Transwell法、MTT法检测HO-8910细胞的迁移、活力变化,流式细胞仪测定HO-8910细胞凋亡率。结果Ho组PI3K、AKT水平高于其他3组,4组差异有统计学意义（P<0.05）;Ho组PI3K、AKT蛋白最高,其余3组PI3K、AKT蛋白表达从低至高依次为Hg组、Hz组、Hd组,4组差异有统计学意义（P<0.05）;Hg组细胞凋亡率最高,其次为Hd组、Hz组、Ho组,4组调亡率差异有统计学意义（P<0.05）;Ho组细胞迁移能力最高,其次为Hd组、Hz组、Hg组,4组细胞迁移能力差异有统计学意义（P<0.05）;Ho组细胞增殖能力最高,其次为Hd组、Hz组、Hg组,4组增殖能力差异有统计学意义（P<0.05）。结论多西紫杉醇可促进HO-8910细胞大量凋亡,其作用机制可能为通过抑制PI3K/AKT信号通路活性来实现的。     

抗阻运动对大鼠大脑皮质和海马组织PI3K/Akt信号通路的影响

目的:探讨抗阻运动对大鼠大脑皮质和海马组织PI3K/Akt信号通路及下游底物的影响。方法:雄性SD大鼠随机分为安静对照组(SG组)和抗阻运动组(RG组)。抗阻运动组大鼠进行为期8周的爬梯训练。最后一次训练结束后48小时,分离大脑皮质和海马组织。通过荧光定量PCR和Western blot检测各组大鼠大脑皮质和海马组织中PI3K、Akt、GSK3β以及tau蛋白mRNA和蛋白含量及其磷酸化水平。结果:经过8周抗阻运动,抗阻运动组大鼠大脑皮质和海马组织PI3K p110和p85亚基mRNA和蛋白含量显著高于安静对照组;Akt和GSK3βmRNA和总蛋白含量与安静对照组并无显著性差异,但Akt Thr308和Ser473以及GSK3βSer9位点的磷酸化水平显著高于安静对照组,GSK3βTyr216位点的磷酸化水平显著低于安静对照组;tau蛋白mRNA和总蛋白水平与安静对照组也无显著性差异,而其Ser202、Thr231和Ser396位点的磷酸化水平却显著低于安静对照组。结论:抗阻运动能够提高大鼠大脑皮质和海马组织PI3K mRNA和蛋白含量,增强其磷脂酰肌醇激酶活性;提高Akt Thr308和Ser473位点的磷酸化水平,激活Akt;活化的Akt磷酸化GSK3βSer9位点,抑制GSK3β的活性;最终导致tau蛋白多个位点的磷酸化水平降低。因此,抗阻运动能够提高大鼠大脑皮质和海马组织PI3K/Akt信号通路活性,并对下游底物产生积极影响。     

PI3K/Akt与胶质瘤辐射抗性

恶性脑胶质瘤的术后治疗是患者预后生存期延长的关键,如何提高肿瘤组织的辐射敏感性,增强正常组织的辐射抗性是当前肿瘤放射生物学及临床放疗研究的热点。研究资料表明,PI3K/Akt抗细胞凋亡通路的激活提高了部分细胞的辐射抗性,特别在表皮细胞受紫外线照射的研究中提示,辐射产生的活性氧可能是该通路激活的原因之一;电离辐射可能诱导相关的细胞因子通过激活PI3K/Akt通路介导胶质瘤细胞的辐射抗性;PI3K及其相关酶可能通过DNA修复途径发挥抗辐射作用。PI3K/Akt通路的研究可为放射治疗胶质瘤提供新型的增敏药。     

高住低练对大鼠骨骼肌PI3K/PKB/mTOR信号通路基因表达的影响

目的:探讨高住低练对大鼠骨骼肌PI3K/PKB/mTOR信号通路基因表达的影响。方法:40只8周龄SD大鼠适应训练后,随机分为低住安静组(LC)、低住低练组(LoLo)、高住安静组(HC)和高住低练组(HiLo)。高住组每天低氧暴露12 h(氧浓度13.6%,相当于海拔3500 m),低练组进行35 m/min、1 h/d、5 d/周、共4周的跑台训练。采用实时荧光定量PCR检测大鼠腓肠肌PI3K、PKB、mTOR mRNA表达,以双因素方差分析进行统计。结果:低氧和运动均显著提高大鼠骨骼肌PI3K和PKB mRNA表达(P<0.01),但低氧和运动无显著交互作用(P>0.05);运动显著提高大鼠骨骼肌mTOR mRNA表达(P<0.01),低氧却显著降低mTOR mRNA表达(P<0.01),且低氧和运动有交互作用,显著降低mTOR mRNA表达(P<0.01)。结论:低氧和运动促进PI3K和PKB基因表达,低氧抑制而运动促进mTOR基因表达;HiLo训练促进PI3K和PKB基因表达,却抑制mTOR基因表达。不同条件下PI3K/PKB/mTOR信号通路基因表达水平不一致。     

间充质干细胞来源外泌体对视网膜光感受器细胞PI3K/AKT通路及Ang-1蛋白水平作用的研究

目的 探讨间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)下外泌体对视网膜光感受器细胞PI3K/AKT通路及Ang-1蛋白水平的影响。 方法 应用免疫印迹检测人脐带间充质干细胞(human umbilical cord derived mesenchymal stem cells,h UCMSCs)外泌体表面标志蛋白CD63及CD90 ,应用流式细胞仪检测光损伤661W细胞凋亡,应用免疫荧光检测Ang-1,应用免疫印迹检测PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT蛋白表达。 结果 形态学及免疫印迹检测CD63、CD90表达结果证实h UCMSCs外泌体。线粒体膜电位检测结果以及细胞形态学鉴定661W细胞建立光损伤模型成功。流式细胞仪、免疫荧光检测结果显示,与正常组比较模型组细胞凋亡率及Ang-1阳性表达增加,在经过h UCMSCs干预后有所降低,且呈现出明显的浓度依赖性（P<0.05）。免疫印迹结果显示,与正常组比较,模型组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达降低,经过h UCMSCs干预后有所升高（P<0.05）,且高浓度组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达水平与激动剂组比较无差异（P>0.05）,模型组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达水平高于抑制剂组（P<0.05）。 结论 间充质干细胞下外泌体可能是通过激活PI3K/AKT通路,抑制了视网膜光感受器细胞的凋亡以及Ang-1的水平,从而对光损伤视网膜起保护作用。     

有氧运动对肥胖大鼠海马组织tau蛋白磷酸化水平及PI3K/Akt信号通路的影响

目的:探讨有氧运动对肥胖大鼠海马组织tau蛋白磷酸化水平及其调控通路PI3K/Akt的影响,为揭示运动改善肥胖导致的神经系统功能紊乱提供一定的理论依据。方法:3周龄雄性SD大鼠随机分为高脂饮食组和正常饮食组,分别以高脂饲料和普通饲料饲养12周。随后高脂饮食组大鼠随机分为高脂安静组(HF-Sed组)和高脂运动组(HF-Ex组)。正常饮食组大鼠随机分为正常安静组(ND-Sed组)和正常运动组(ND-Ex组)。HF-Ex组和ND-Ex组大鼠进行为期8周的跑台训练。训练结束后48小时,分离两侧海马组织。通过Western blot检测各组大鼠海马组织中tau、GSK3β、PI3K和Akt蛋白含量及其磷酸化水平。结果:经过12周的饲养后,高脂饮食组大鼠中有55%符合肥胖大鼠建模成功条件。经过8周跑台训练后,HF-Sed组tau蛋白的磷酸化水平显著高于ND-Sed组;而HF-Ex组tau蛋白的磷酸化水平却显著低于HF-Sed组。另外,HF-Sed组GSK3βSer9位点的磷酸化水平显著低于ND-Sed组,Tyr216位点的磷酸化水平显著高于ND-Sed组,说明HF-Sed组GSK3β激酶活性高于ND-Sed组;而经过8周跑台训练,HF-Ex组GSK3βSer9位点的磷酸化水平显著高于HF-Sed组,Tyr216位点的磷酸化水平显著低于HF-Sed组,说明HF-Ex组GSK3β激酶活性受到抑制。此外HF-Sed组PI3K p110、p85亚基蛋白含量和AktThr308、Ser473位点的磷酸化水平显著低于ND-Sed组,说明HF-Sed组PI3K/Akt通路活性受到抑制;而HF-Ex组PI3K p110、p85亚基蛋白含量和Akt Thr308、Ser473位点的磷酸化水平显著高于HF-Sed组,说明HF-Ex组该通路活性增强。结论:肥胖能够诱导大鼠海马组织tau蛋白磷酸化水平上升,而有氧运动通过提高肥胖大鼠海马组织PI3K/Akt信号通路活性,抑制GSK3β的激酶活性,从而降低了tau蛋白的磷酸化水平,对于延缓脑内神经纤维缠结的形成,防治肥胖导致的神经系统退行性疾病有积极作用。     

NGF通过激活PI3K/Akt信号通路在视网膜Muller细胞增殖和分化中的作用

PI3K/Akt信号通路是信号转导网络的重要组成部分,参与了诸多重要的生理过程和对环境变化的应激反应.大量的研究表明神经生长因子(NGF)和Muller细胞的活性在黄斑裂孔的修复中起重要作用.Müller细胞(又称放射状胶质细胞)是神经视网膜的主要胶质细胞,跨越整个视网膜厚度,在支持神经元存活和信息处理方面发挥着丰富的...     

阻断PI3K信号通路显著抑制成骨前体细胞MC3T3-E1的分化

目的：研究PI3K信号通路对成骨前体细胞MC3T3-E1分化的调控作用。方法：首先通过Western印迹试验检测到PI3K信号通路参与成骨细胞分化的调控。应用PI3K激酶的特异性抑制剂LY294002药物阻断PI3K信号通路的活化，通过碱性磷酸酶(ALP)和von Kossa染色观察成骨前体细胞MC3T3-E1分化的改变。结果：Western印迹试验显示，成骨细胞分化过程中PI3K信号通路明显活化。阻断该信号通路的活化显著抑制成骨细胞碱性磷酸酶的活性，同时降低成骨细胞体外形成骨结节结构的能力。结论：PI3K信号通路参与了成骨细胞分化的调控，而这种调控作用是成骨细胞分化所必需的。     

PI3K/Akt信号通路与肝星状细胞活化的关系及其在放射性肝纤维化中的作用

目的 探讨磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路与肝星状细胞(HSC)活化的关系及其在放射性肝纤维化中的作用。方法 6 MV X射线照射,联合PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂处理HSC,分为空白对照组、抑制剂组、10 Gy照射组、10 Gy+抑制剂组、20 Gy照射组和20 Gy+抑制剂组。检测各组的细胞凋亡率、细胞上清液转化生长因子β1(TGF-β1)浓度、平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的mRNA表达量和磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)的表达量。结果 与空白对照组相比,10 和20 Gy照射组细胞的凋亡率随照射剂量的增加而增加(t=8.43、11.63,P<0.05);与10 和20 Gy照射组比较,分别加抑制剂后细胞的凋亡率降低(t=8.09、4.88,P<0.05)。与10 Gy照射组比较,20 Gy照射组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量增加(t=6.91、7.80、9.28,P<0.05),10 Gy+抑制剂组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量降低(t=6.17、15.11、10.34,P<0.05)。与20 Gy照射组比较,20 Gy+抑制剂组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量同样降低(t=10.04、6.85、23.84,P<0.05)。结论 X射线通过激活PI3K/Akt信号通路使HSC活化,导致放射性肝纤维化的发生。     

有氧运动通过激活APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织PI3K/Akt信号通路抑制神经细胞凋亡

目的:探讨有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织神经细胞凋亡的影响,以及是否通过PI3K/Akt信号通路发挥作用,为阐明有氧运动防治阿尔茨海默症提供一定的理论依据。方法:40只雄性APP/PS1小鼠随机分为安静组(T-SE,n=10)、运动组(T-EX,n=10)、GNE-317处理安静组(T-SEG,n=10)和GNE-317处理运动组(T-EXG,n=10)。T-EX和T-EXG组小鼠进行为期8周的跑台训练,T-SEG和TEXG组小鼠给予GNE-317处理8周。最后一次训练结束后48小时,分离所有小鼠大脑皮质和海马组织。通过TUNEL染色观察各组小鼠大脑皮质和海马组织细胞凋亡情况;通过Western blot检测各组小鼠大脑皮质和海马组织磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、B淋巴细胞瘤-2蛋白(Bcl-2)、Bcl-2相关促凋亡蛋白(Bad)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、剪切形式含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved Caspase-3)、Caspase-7、Caspase-9、线粒体细胞色素C(Cytochrome C)蛋白含量及磷酸化水平。结果:(1)8周跑台训练后,T-EX组大脑皮质和海马组织中PI3K p110和p85亚基的蛋白含量及Akt Thr308和Ser473位点的磷酸化水平均高于T-SE组(P<0.01);T-EX组TUNEL染色阳性细胞数量低于T-SE组(P<0.05);T-EX组抗凋亡因子Bcl-2的含量高于T-SE组(P<0.05),而促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量均低于T-SE组(P<0.05)。(2)经GNE-317处理后,TSEG和T-EXG组Akt Thr308和Ser473位点的磷酸化水平分别低于T-SE和T-EX组(P<0.05);T-SEG和T-EXG组TUNEL染色阳性细胞数量分别高于T-SE和T-EX组(P<0.05);T-SEG和T-EXG组抗凋亡因子Bcl-2的含量分别低于T-SE和T-EX组(P<0.05),而促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量分别高于T-SE和T-EX组(P<0.05)。结论:有氧运动通过激活APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织中PI3K/Akt信号通路活性,提高了抗凋亡因子Bcl-2的含量,同时降低促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量,从而有效抑制神经细胞凋亡。     

PI3K/Akt信号通路在磷酸三钙磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解中的作用

目的:研究PI3K/Akt信号通路在磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解中的作用。方法:36只雄性ICR小鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(TCP)和LY294002处理组,每组12只。取TCP磨损颗粒30 mg置于颅顶后缝合皮肤构建小鼠颅骨溶解模型。LY294002处理组小鼠于术后第2天颅顶局部注射PI3K抑制剂LY294002(5 mg·kg~(-1)),每周3次;假手术组小鼠颅骨顶仅注射生理盐水,注射时间与LY294002一致。2周后处死动物取骨膜和颅骨。通过Micro-CT分析小鼠颅骨溶解情况、骨密度(bone mineral density,BMD)和骨矿含量(bone mineral content,BMC);HE染色观察颅骨表面炎症反应及破骨细胞(osteoclasts)形成;Real-time PCR检测骨组织中破骨细胞生成标志物抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)、组织蛋白酶K(cathepsin K,Cst K)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB kigand,RANKL)和c-Fos的m RNA水平;ELISA检测骨膜中炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6等水平;Western Blotting检测颅骨组织Akt、p-Akt Ser473和p-AktThr308等蛋白表达变化。结果:Micro-CT和组织形态学分析结果显示,PI3K抑制剂LY294002能明显抑制TCP磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解和破骨细胞形成(P<0.05),增加BMD和BMC含量(P<0.05);下调破骨细胞生成标志物TRAP、Cst K、RANKL和c-Fos等m RNA水平(P<0.05),并抑制炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的释放(P<0.05);而且LY294002显著减弱TCP磨损颗粒诱导的Akt信号蛋白活化,导致p-Akt S-er473和p-AktThr308等蛋白表达明显下调(P<0.05)。结论:PI3K/Akt信号通路参与调控TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解,可作为假体周围骨溶解和关节松动的治疗靶标。     

岩白菜素通过下调PI3K-AKT-mTOR通路抑制恶性胶质瘤的恶性生物学行为

目的 探究岩白菜素对恶性胶质瘤细胞的抑制作用及可能机制。方法 常规培养U251和U87细胞,以一定浓度梯度（0、0.5、1、2、4、8μM）的岩白菜素与U251和U87细胞共孵育,MTT法检测细胞增殖能力,平板克隆形成实验检测集落形成能力,Transwell小室迁移和侵袭实验检测纵向迁移能力,划痕愈合实验检测横向迁移能力,Hoechst细胞凋亡检测试剂盒检测凋亡,免疫印迹检测PI3K-AKT-mTOR通路的变化,MTT检测与PI3K抑制剂共孵育后岩白菜素对U251细胞抑制作用的变化。同时利用MTT评估岩白菜素对正常人脑胶质HEB细胞的细胞毒性。结果 与一定浓度梯度的岩白菜素共孵育后,MTT法检测发现U251和U87细胞的增殖能力以时间依赖性和浓度依赖性下降,平板克隆形成实验检测发现U251和U87细胞的集落形成能力浓度依赖性下降,Transwell小室迁移和侵袭实验检测发现U251细胞的纵向迁移和侵袭能力浓度依赖性下降,划痕愈合实验发现U251细胞的横向迁移能力浓度依赖性下降,Hoechst细胞凋亡检测试剂盒检测发现与一定浓度的岩白菜素共孵育后凋亡细胞增多,免疫印迹检测发现,总PI3K...     

PI3K/AKT信号通路与乳腺病变弹性特征的相关性

目的 探讨磷脂酰肌醇-3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶(PI3K/AKT)信号通路与乳腺病变弹性特征的相关性。资料与方法前瞻性分析2021年5月—2022年5月于解放军总医院接受手术的114例患者共115个乳腺病变,术前行超声和剪切波弹性成像检查。采用免疫组化染色检测组织标本中PI3K/AKT蛋白水平的表达,分析染色结果与剪切波弹性成像最大弹性模量值、平均弹性模量值、最小弹性模量值、病变与周围组织弹性比值的相关性。结果 115个乳腺病变中,手术病理显示乳腺良性病变50个,恶性病变65个(25个伴腋窝淋巴结转移)。良性病变与恶性病变不伴腋窝淋巴结转移、恶性病变伴腋窝淋巴结转移的最大弹性模量值(F=40.47)、平均弹性模量值(F=45.11)、病变与周围组织弹性比值(F=48.98)、“硬环征”检出率(χ²=62.25)、PI3K/p-PI3K表达水平(F=15.19、58.95)及AKT/p-AKT表达水平(F=46.94、74.21)比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。PI3K/pPI3K及AKT/p-AKT表达水平与最大弹性模量值、平均弹性模量值、病变与...