PI3K／Akt在细胞凋亡及白血病耐药方面的研究进展

白血病是起源于造血系统的恶性肿瘤,其发生机制与发展过程已经证实与多种遗传学相关,多种原因导致二类基因突变,Ⅰ类突变导致细胞增殖或抑制凋亡,Ⅱ类突变导致细胞分化受抑,二类突变同时存在而导致白血病。PI3K/Akt是体内重要的信号转导通路之一,在维持细胞的正常生理功能,如生长、分化、代谢等方面起着关键作用[1￣3]。     

P13K/Akt信号转导通路的研究进展

PI3K/Akt信号传导通路在恶性肿瘤的发生、发展、治疗及转归中发挥着重要作用,PI3K作为联系胞外信号与细胞应答效应的桥梁分子,在一系列上游或旁路信号分子的影响下,作用于下游的信号分子对细胞的凋亡起非常重要的调节作用.在许多研究中已经证实PI3K和Akt的抗凋亡时,Akt的表达水平增高并通过保护细胞免受凋亡而促进癌细胞的生长.现就PI3K/Akt信号通路的组成与功能、调节以及其抗恶性肿瘤细胞凋亡作用机理等方面的研究进展作一综述.     

鬼臼毒素衍生物LN-13诱导多药耐药细胞K562/A02凋亡及其机制

目的研究新型鬼臼毒素衍生物LN-13对多药耐药肿瘤细胞株K562/A02产生的凋亡作用及潜在机制。方法MTT法测定LN-13和阳性对照药VP-16抑制K562/A02细胞48 h后的生长情况及其IC50值,Hoechst 33342、PI双染色观察LN-13作用K562/A02细胞48 h后的形态变化,流式细胞术测定LN-13作用K562/A02细胞48 h的凋亡情况,RTPCR检测LN-13作用K562/A02细胞后Bcl-2、Bax、Caspase-3、mdr-1基因表达的影响,Western blot检测LN-13作用K562/A02细胞后P-gp的表达情况。结果 LN-13对K562/A02细胞生长有显著地抑制,IC50值3.32μmol·L~(-1),Hoechst 33342、PI双染色观察到LN-13作用后,K562/A02细胞发生明显凋亡形态。流式细胞术检测LN-13(2、4、8μmol·L~(-1))作用K562/A02细胞48 h后,出现剂量递增趋势的凋亡比例,分别达到15.0%、48.0%、68.96%。另外,随着LN-13剂量增加,K562/A02细胞的Bax、Caspase-3基因表达增加,mdr-1基因表达减少,另外也下调了P-gp表达,差异有统计学意义。结论 LN-13可诱导多药耐药肿瘤细胞K562/A02产生凋亡作用,其机制可能是通过抑制P-gp蛋白表达及凋亡相关基因表达。     

解毒化瘀方含药血清对白血病K562/A02耐药细胞凋亡的影响

目的:探讨解毒化瘀药含药血清对白血病K562/A02耐药细胞凋亡的影响。方法:应用MTT法检测解毒化瘀药含药血清对K562/A02耐药细胞的生长抑制率,流式细胞仪检测解毒化瘀药含药血清处理后的各组K562/A02细胞凋亡的情况。结果:MTT细胞毒结果显示解毒化瘀药血清能够抑制K562/A02的生长,其抑制率随药物浓度增加而增加,流式细胞检测结果显示解毒化瘀药能促进白血病耐药细胞K562/A02凋亡率,并呈浓度相关性。结论:解毒化瘀药含药血清能够促进K562/A02细胞凋亡。     

α—双炔失碳酯诱导人白血病K562细胞凋亡

目的：研究α－双炔先碳酯（Ａｎｏ）的抗肿瘤作用，方法：形态学研究分别应用光学显微镜和电子显微镜，细胞膜完整性检测用台盼蓝排除法，用流式细胞仪及琼脂糖凝电泳检测ＤＮＡ断裂，结果：Ａｎｏ２．５－５０μｍｏｌ．Ｌ＾－１处理Ｋ５６２细胞４８ｈ，细胞生长被明显抑制，５０μｍｏｌ．Ｌ＾－１时抑制率达６７％，细胞主要阻滞在Ｇ１期，处理后的细胞染色质凝缩，核断裂，体积缩小，呈典型的凋亡改变，Ｋ５６２细胞经Ａｎｏ５     

自噬水平与白血病K562/ADM细胞耐药的关系研究

目的采用阿霉素(adriamycin,ADM)“逐步提高药物浓度+间歇性诱导”的方式体外诱导建立稳定耐受15μmol·L^-1 ADM的白血病K562/ADM细胞,观察该细胞对其它化疗药物的敏感性以及细胞自噬水平与耐药的关系。方法MTT法检测细胞对几种化疗药物的敏感性;用透射电镜、荧光显微镜观察细胞自噬形态学改变;Annexin-V/PI双染流式细胞仪检测细胞凋亡;Western blot检测自噬和耐药相关蛋白的表达水平。结果K562/ADM细胞除了对ADM产生明显耐药外,还对多种化疗药物如:吡柔比星、柔红霉素、5-FU和长春新碱等有交叉耐药,但对三氧化二砷较敏感。K562/ADM细胞内自噬体数量、MDC荧光强度以及LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1蛋白表达水平均高于亲本细胞。用3-MA抑制自噬可明显增加K562/ADM细胞对ADM的敏感性,同时也能有效抑制K562/ADM细胞内耐药相关蛋白的表达。结论K562/ADM细胞出现多药耐药现象,且耐药性与细胞自噬水平有密切关系。     

亚砷酸钠抑制PI3K/Akt 信号通路促进乳腺癌细胞凋亡的实验研究

目的　探讨亚砷酸钠促进乳腺癌细胞凋亡的作用及机制。方法　用不同浓度的亚砷酸钠分别作用于乳腺癌细胞（MCF-1/MDA-MB-231）48 h,MTT 法检测细胞增殖情况;用4 μg/mL的亚砷酸钠作用于乳腺癌细胞6 h、12 h、24 h、48 h 和72 h 后,MTT 法检测细胞增殖情况;同时采用流式细胞术检测细胞凋亡情况,Western blot 检测PI3K、p-PI3K、Akt 及p-Akt 的表达水平。结果　0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL、4 μg/mL、8 μg/mL亚砷酸钠作用48 h 后,MCF-1、MDAMB-231 细胞存活率均明显低于对照组（P<0.05）。MCF-1、MDA-MB-231 细胞经亚砷酸钠作用后细胞凋亡率明显高于对照组（P<0.01）。亚砷酸钠作用后的乳腺癌细胞中PI3K、Akt 的表达水平与对照组比较无显著差异（P>0.05）,而p-PI3K、p-Akt的表达水平明显低于对照组（P<0.01）。结论　亚砷酸钠可抑制乳腺癌细胞增殖,且其效应随作用时间的增加而增强;亚砷酸钠可促进乳腺癌细胞凋亡,其作用机制可能与抑制PI3K/Akt 信号通路的激活有关。     

注射用核糖核酸Ⅱ通过活性氧介导的PI3K/Akt信号通路诱导人白血病细胞KG1a凋亡

目的研究注射用核糖核酸Ⅱ诱导人急性骨髓白血病细胞系KG1a细胞凋亡与PI3K/Akt信号通路和活性氧(ROS)的关系。方法流式细胞术(FCM)检测细胞周期和细胞内的ROS水平;免疫印迹法(Western blot)检测PI3K/Akt信号通路相关蛋白p-PI3K、p-Akt、p-MDM2、p21和周期相关蛋白cyclin D1、CDK4的表达;加入抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)后,检测p-PI3K、p-Akt和p53蛋白表达变化。结果 FCM结果显示,注射用核糖核酸Ⅱ可将KG1a细胞阻滞在G0/G1期,且ROS介导了细胞周期的阻滞; FCM检测ROS结果显示,KG1a细胞内ROS水平均随药物浓度增加而升高; Western blot结果显示,注射用核糖核酸Ⅱ下调pPI3K、p-Akt、p-MDM2和cyclin D1、CDK4的表达,上调p21的表达;与仅用注射用核糖核酸Ⅱ相比,经NAC预处理后再使用注射用核糖核酸Ⅱ,明显上调了磷酸化PI3K和Akt的表达,下调了p53的表达。结论注射用核糖核酸Ⅱ通过ROS介导的PI3K/Akt信号通路,诱导人急性骨髓白血病细胞系KG1a细胞凋亡。     

小白菊内酯诱导耐药白血病细胞K562/ADR凋亡的研究

目的初步探讨小白菊内酯(PTL)对耐药白血病细胞K562/ADR细胞增殖和凋亡的影响及其作用机制。方法MTT法及LDH释放法检测小白菊内酯对K562和K562/ADR细胞增殖抑制作用,流式细胞术检测细胞凋亡和细胞内活性氧(ROS)的变化,Western blot法检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-9的表达变化。结果 PTL抑制K562/ADR细胞的增殖,呈剂量依赖,半数抑制浓度(IC50)值分别为(4.36±0.37)μmol.L-1、(10.6±2.81)μmol.L-1。10μmol.L-1PTL作用24 h诱导K562/ADR细胞的凋亡率为(31.21±0.40)%,其IC50值与凋亡率与K562细胞相比差异无显著性(P>0.05)。经10μmol.L-1PTL处理1 h,K562/ADR细胞内ROS增加;处理24 h,Bcl-2与Bax的比值降低、caspase-3、caspase-9酶源蛋白表达降低。用N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理细胞,能抑制细胞ROS水平升高和细胞凋亡。结论 PTL能诱导耐药白血病细胞凋亡,作用机制与其刺激细胞内ROS升高相关。     

维生素E琥珀酸酯诱导耐药白血病K562／ADM细胞凋亡

目的：研究维生素E琥珀酸酯(Vitamin E succinate，VES）对多药耐药白血病K562／ADM细胞的诱导凋亡作用及分子机制。方珐：以体外培养的K562／ADM细胞为研究对象，采用噻唑蓝(Methyl thiazolyl tetrazolium，MTT）比色法检测细胞增殖活性，Wright-Giemsa染色、DNA凝胶电泳和流式细胞术(Flow cytometry，FCM）检测细胞凋亡；FCM测定细胞Fas，Bcl-2、P53蛋白表达水平。结果：VES可显著抑制K562／ADM细胞的生长及增殖；光镜下可见K562／ADM细胞呈典型凋亡的形态学改变；DNA凝胶电沫显示典型的凋亡DNA梯形条带，FCM细胞周期分析显示G1期阻滞，亚G1期细胞比例增高；Fas蛋白表达明显上调，Bcl-2蛋白表达下调，p53蛋白表达无明显变化。结论：VES可诱导K562／ADM细胞凋亡，作用机制可能与其上调Fas表达和下调Bcl-2表达有关。     

白血病骨髓间充质干细胞对K562细胞凋亡的影响

目的采用血清饥饿法诱导K562细胞凋亡,比较K562细胞与人白血病骨髓间充质干细胞(LMSC)共培养前后,K562细胞凋亡的变化,并进一步探讨其可能涉及到的信号转导通路(PI3K/Akt/Bad),为临床靶向治疗白血病提供依据。方法采用膜联蛋白V/碘化丙啶(Annexin V/PI)荧光标记法检测血清饥饿后和与LMSC共培养后K562细胞凋亡的变化。蛋白印迹法检测与LMSC共培养后及加入磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)特异性阻断剂LY294002后,K562细胞中Akt、p-Akt、Bad、p-Bad蛋白的变化。结果 10%胎牛血清(FBS)培养时,K562细胞凋亡率为(4.87±0.09)%,FBS饥饿培养24h后,K562细胞凋亡率为(10.14±0.50)%,较10%FBS培养明显升高(P<0.05)。与LMSC共培养后,K562细胞凋亡率为(7.15±0.06)%,细胞凋亡率较FBS饥饿培养下降(P<0.05)。进一步蛋白印迹法检测发现,K562细胞在单独悬浮培养条件下,即有Akt、p-Akt、Bad、p-Bad蛋白的表达;与LMSC共培养后,p-Akt、p-Bad的表达量显著升高(P<0.05),在共培养体系中加入PI3K特异性抑制剂LY294002后,p-Akt、p-Bad的表达量明显下降(P<0.05);而3组间Akt、Bad蛋白的表达量未见明显变化(P>0.05)。结论①LMSC能够抑制血清饥饿诱导的K562细胞凋亡。②其涉及到的信号转导通路可能为PI3K/Akt/Bad。③PI3K/Akt/Bad可作为白血病靶向治疗的新的作用靶点。     

PPMP对人白血病多药耐药细胞凋亡相关基因的影响

目的研究苯基棕榈酰胺吗啡丙醇(PPMP)对人红白血病多药耐药细胞K562/AO2葡萄糖神经酰胺合成酶(GCS)基因的调节及对凋亡相关基因的影响。方法应用体外细胞培养技术观察GCS特异性化学抑制剂PPMP对K562/AO2细胞GCS基因的抑制作用,采用RT-PCR技术分析GCS基因被抑制前后K562/AO2细胞中GCS、B细胞淋巴瘤-白血病2(Bcl-2)和Bcl相关X蛋白(Bax)基因的表达。结果 PPMP可抑制K562/AO2细胞GCS mRNA的表达,同时致相应细胞的Bcl-2基因表达下降;但Bax基因则无明显变化。结论 GCS可能是通过Bcl-2信号转导途径使细胞的抗凋亡能力增强,从而导致白血病细胞的多药耐药。     

蛇床子素通过PI3K/Akt通路诱导外阴鳞癌SW962细胞凋亡

目的探讨蛇床子素(osthole或osthol)能否通过PI3K/Akt通路诱导细胞凋亡,抑制细胞增殖。方法体外培养外阴鳞癌SW962细胞,加入不同浓度蛇床子素,MTT法检测细胞存活情况,DAPI染色观察细胞形态学变化;流式细胞术检测SW962细胞凋亡情况; Western blot检测Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3、PI3K和p-Akt蛋白表达,及蛇床子素和IGF-1共作用下PI3K/Akt通路蛋白的变化。结果 MTT结果显示,蛇床子素呈浓度依赖性地抑制SW962细胞增殖;DAPI染色和流式细胞术结果显示,蛇床子素呈浓度依赖性诱导细胞凋亡。Western blot结果显示,蛇床子素能上调Bax和cleaved caspase-3蛋白表达,下调PI3K、p-Akt和Bcl-2蛋白表达。IGF-1诱导PI3K、p-Akt和Bcl-2蛋白表达增加,蛇床子素逆转IGF-1作用,3种蛋白表达下调。结论蛇床子素通过抑制PI3K/Akt通路,诱导外阴鳞癌SW962细胞凋亡,抑制细胞增殖。     

孤啡肽逆转人白血病K562/ADM细胞耐药性的研究

目的 探讨孤啡肽对人白血病K562/ADM细胞对阿霉素耐药性的逆转作用.方法 测定孤啡肽的细胞毒性及其对K562/ADM细胞药物敏感性的影响,计算耐药逆转倍数.瑞士染色观察药物作用后K562/ADM细胞形态的改变;流式细胞仪检测阿霉素单用或与孤啡肽联用K562/ADM细胞凋亡百分率;DNA琼脂糖凝胶电泳观察孤啡肽与阿霉素联用后K562/ADM细胞内DNA的损伤程度.结果 非细胞毒性剂量的孤啡肽(10-7mol/L)作用于K562/ADM细胞时,对阿霉素耐药起到了部分逆转作用,使K562/ADM细胞的IC50由原来的(46.99±0.25)μg/ml降低至(23.11±0.29)μg/ml,其逆转倍数为2.03倍;孤啡肽(10-7mol/L)和阿霉素(20μg/ml)联合处理K562/ADM细胞48h,K562/ADM细胞呈典型的凋亡形态改变;细胞的凋亡率达到(18.73±3.90)%,明显高于两种药物在相同条件下单独作用的效果,P＜0.01;结论 孤啡肽能诱导K562/ADM细胞凋亡,从而能逆转K562/ADM细胞的耐药性,提高阿霉素的敏感性.     

紫草素抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导人结肠癌SW480细胞凋亡和自噬的作用研究

目的 探讨紫草素对人结肠癌SW480细胞凋亡和自噬的影响及其机制。方法 取对数生长期人结肠癌SW480细胞,设对照组（DMSO）、紫草素（0.3、0.5、0.7 μg/mL）和LY294002（PI3K特异性抑制剂,5 μg/mL）组。药物干预48 h后,四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测SW480细胞增殖抑制率,Annexin V-FITC流式细胞术分析细胞凋亡状况,蛋白免疫印迹法（Western blotting）检测p-PI3K、p-Akt、p-mTOR、Caspase-3、cleaved Caspase-3、Bcl-2、Bax、LC3蛋白表达并计算Bax/Bcl-2和LC3-II/LC3-I值。结果 与对照组比较,经紫草素0.3、0.5、0.7 μg/mL或LY294002 5 μg/mL干预能够显著提高人结肠癌SW480细胞增殖抑制率和凋亡率（P<0.01）;经紫草素0.5、0.7 μg/mL或LY294002 5 μg/mL干预能够显著下调p-PI3K、p-Akt、p-mTOR、Bcl-2蛋白表达,并上调Caspase-3、cleaved Caspase-3、Bax蛋白表达（P<0.05、0.01）,提高Bax/Bcl-2和LC3-II/LC3-I值（P<0.01）。与LY294002组比较,经紫草素0.7 μg/mL干预能够显著提高SW480细胞增殖抑制率和凋亡率（P<0.05、0.01）,下调p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达并上调Caspase-3、cleaved Caspase-3、Bax蛋白表达（P<0.05、0.01）,提高Bax/Bcl-2和LC3-II/LC3-I值（P<0.01）。结论 紫草素能够促进人结肠癌SW480细胞凋亡和自噬,作用机制可能与抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路活化有关。     

P糖蛋白与细胞凋亡及肿瘤多药耐药的关系

综述P糖蛋白与细胞凋亡及肿瘤多药耐药的内在联系及其可能机制。许多抗肿瘤药物可通过诱导细胞凋亡，杀伤肿瘤细胞，而细胞膜上P糖蛋白具有多重生理功能，可通过其药物外排功能和直接或间接参与细胞凋亡的调控，导致多药耐药性的产生。     

眼镜蛇毒NGF通过PI3K/Akt促人肝星状细胞凋亡的机制研究

目的探讨眼镜蛇毒神经生长因子NGF对肝纤维化关键细胞LX2的作用及机制。方法采用CCK-8法检测不同浓度NGF和LY294002对LX2细胞增殖的影响,流式法检测NGF对LX2细胞凋亡的影响,Western blot法研究NGF和LY294002单用与联用对p-Akt蛋白水平表达的影响。结果NGF可降低LX2细胞存活率,最小有效浓度为1 mg·L~(-1);增加LX2细胞凋亡率;降低p-Akt表达水平,而对Akt的表达水平无明显影响。结论 NGF可通过抑制PI3K/Akt信号通路的激活,促进LX2细胞凋亡,并有一定的浓度依赖性。本研究对阐明肝纤维化的发病机制,为临床上治疗肝纤维化均有重要意义。     

辣椒素经内质网应激反应途径诱导K562/ADM耐药细胞凋亡

目的：研究辣椒素（capsaicin）是否经内质网途径诱导耐药性白血病K562/ADM细胞凋亡。方法：以耐药性白血病K562/ADM细胞为靶细胞,采用MTT比色法测定细胞增殖活性;细胞形态学和AnnexinV/PI双染色法检测细胞凋亡,电镜观察凋亡细胞内质网形态结构变化;实时定量RT-PCR检测GRP78mRNA的表达;Western blot法检测GRP78蛋白的表达。结果：不同浓度的辣椒素显著抑制K562/ADM细胞的增殖活性,20、50μmol/L辣椒素诱导后K562/ADM细胞出现典型的凋亡形态学改变,细胞凋亡率明显增高,分别为39.67%和41.78%。辣椒素诱导凋亡过程中,K562/ADM细胞出现内质网明显扩张和脱颗粒现象,GRP78mRNA的表达增高,GRP78蛋白的表达量分别增高1.5和2.2倍,随时间延长有所降低。结论：辣椒素可能通过内质网应激反应性途径诱导K562/ADM细胞发生凋亡。