PI3K／Akt与胶质瘤辐射抗性

恶性脑胶质瘤的术后治疗是患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Il缶床放疗研究的热点。研究资料表明，P13K／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P13K／Akt通路介导胶质瘤细胞的辐射抗性：P13K及其相关酶可能通过DNA修复途径发挥抗辐射作用。P13K／Akt通路的研究可为放射治疗胶质瘤提供新型的增敏药。     

电离辐射对肠上皮细胞NF-κB p65和Akt表达的影响

目的 观察电离辐射对肠上皮细胞PI3K/Akt通路和NF-κB通路的激活模式。方法 将对数生长期的IEC-6细胞用无血清培养基培养24h后进行60Co γ射线12Gy照射,检测IEC-6细胞辐照前后不同时间Akt磷酸化水平和胞浆、胞核NF-κB P65蛋白水平变化。结果 辐射可使肠上皮细胞受照20 min后迅速诱导p65的核转位,但检测不到明显的Akt磷酸化;肠上皮细胞Akt磷酸化的高峰于受照后1 h才出现。结论 电离辐射诱导的NF-κB p65快速核转位早于辐射诱导Akt的磷酸化。     

Shh、Gli1和p-Akt在食管癌中的表达及临床意义

目的观测SHh信号通路关键冈子Shh、Gli1和PI3K/Akt信号通路的关键因子p-Akt在食管鳞状细胞癌(ESCC)中的表达情况,探讨上述因子的表达与ESCC各临床病理特征的关系和意义。方法采用免疫组织化学EnVision法检测108例手术治疗的ESCC组织及相应的癌旁正常食管黏膜标本Shh、Gli1和p-Akt的表达情况。结果在108例ESCC组织中Shh、Gli1和p-Akt的阳性表达率分别为70.1%(76/108)、76.9%(83/108)和65.7%(71/108)108例癌旁正常食管黏膜中Shh、Gli1和p-Akt的阳性表达率分别为13.9%(15/108)、13%(14/108)和15.7%(17/108)。ESCC组织中Shh、Gli1和p-Akt的阳性表达率显著高于相应的癌旁正常食管黏膜的表达(P<0.05);Shh、Gli1和p-Akt表达与肿瘤是否有淋巴结转移密切相关(P<0.05),ESCC中Shh的表达与Gli1的表达成正相关(r1=0.750,P<0.01),Gli1表达与p-Akt表达呈正相关(r2=0.621,P<0.01)。结论 ESCC中SHh通路和PI3K/Akt通路是普遍激活的,Gli1与p-Akt可作为预测转移潜能和预后状况的有价值的指标,联合抑制SHh通路和PI3K/Akt通路对于治疗食管癌可能更有效。     

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。     

GDF11对糖尿病小鼠骨髓间充质干细胞细胞凋亡的影响及其信号机制

 目的 探讨生长分化因子11(GDF11)对糖尿病小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞凋亡的影响及其信号机制。方法 复苏BMSCs并将其分为4组:正常小鼠BMSCs组(Nor),糖尿病小鼠BMSCs组(DB),GDF11干预组(DB+GDF11;GDF11),抑制剂组(DB+GDF11+ LY294002;LY)。各组细胞培养3 d后,台盼蓝染色观察细胞凋亡率。Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和磷酸化(p)-PI3K、p-Akt的表达水平。结果 与正常小鼠BMSCs相比,糖尿病小鼠BMSCs细胞凋亡率显著升高[(36.2±3.3)% vs. (3.1±1.1)%,P＜0.05];GDF11可降低糖尿病小鼠BMSCs细胞凋亡率[(18.9±1.9)% vs. (36.2±3.3)%,P＜0.05],提高Bcl-2/Bax的蛋白表达比[(1.63±0.10) vs. (0.26±0.09);P＜0.05],同时激活PI3K[p-PI3K/PI3K:(0.98±0.08) vs. (0.42±0.11);P＜0.05]/Akt[p-Akt/Akt:(0.94±0.10) vs. (0.32±0.15);P＜0.05]信号通路。而且,当抑制PI3K/Akt信号通路后,GDF11抑制糖尿病小鼠BMSCs凋亡的作用明显减弱[细胞凋亡率:(41.1±3.9)% vs. (18.9±1.9)%,P＜0.05]。结论 GDF11可通过激活PI3K/Ak信号通路抑制糖尿病小鼠BMSCs细胞凋亡。     

渥曼青霉素对胶质瘤细胞U251的辐射增敏作用

目的 利用渥曼青霉素（wortmannin,WM）抑制人恶性胶质瘤细胞U251磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）通路的活性,探讨对U251细胞辐射敏感性的影响及可能的作用机制。方法 采用10 μmol/L WM预处理U251 2 h,并接受10 Gy X射线照射,检测PI3K/Akt信号通路的活性、集落形成率和凋亡的变化;通过Western blot方法检测凋亡相关蛋白活化型Caspase-3、Bax、Bcl-2及XIAP表达的变化。结果 10 μmol/L WM预处理2 h,明显抑制了U251细胞phospho-Akt的表达（t=0.000 1,P<0.01）。WM预处理联合X射线照射后,U251细胞的凋亡率由对照组和单纯照射组的（2.14±1.32）%和（11.5±2.9）%增加到（22.6±3.8）%,差异具有统计学意义（t=0.009 3、0.002 7,P<0.01）;集落形成率由对照组和单纯照射组的（88.54±4.76）%和（56.31±4.05）%降低到（12.25±9.59）%（t=0.000 03、0.000 2,P<0.01）;同时伴随着凋亡相关蛋白活化型Caspase-3表达显著增加,Bax/Bcl-2的比值明显增高以及XIAP的显著降低。结论 WM通过抑制PI3K/Akt信号通路活性,增加凋亡蛋白Caspase-3的活化和Bax/Bcl-2比值,下调凋亡抑制蛋白XIAP来增强恶性胶质瘤细胞的辐射敏感性。     

七氟醚上调PI3K/Akt/mTOR活性对小鼠心肌缺血再灌注损伤中自噬水平的影响

 目的 从PI3K/Akt/mTOR通路角度,探讨七氟醚对小鼠心肌缺血再灌注损伤中自噬水平的影响。方法 小鼠24只随机分4组(n=6):假手术组,只开胸不结扎;缺血再灌注组,戊巴比妥钠麻醉下结扎冠状动脉左前降支行缺血/再灌注手术;七氟醚组,七氟醚麻醉下手术;七氟醚+LY294002组,术前一周每日注射PI3K阻断剂LY294002,余同七氟醚组。收集血浆检测心肌损伤标志物肌酸激酶-MB(CK-MB)和心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)水平。心肌组织用免疫印迹法检测自噬标志物 LC3、Beclin1,及信号通路磷脂酰肌醇3-磷酸激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、雷帕霉素(mTOR) 总蛋白及磷酸化蛋白水平。结果 与假手术组相比,其余3组的血浆CK-MB、cTnI、心肌自噬标志蛋白LC3和Beclin1水平均增高(P<0.05),磷酸化PI3K、Akt、mTOR与总蛋白比值降低(P<0.05)。与假手术组相比,七氟醚组的PI3K、Akt、mTOR总蛋白水平差异无统计学意义;而缺血再灌注组PI3K、Akt水平增高(P<0.05),且mTOR蛋白水平降低(P<0.05);七氟醚+LY294002组PI3K水平增高(P<0.05),且Akt、mTOR蛋白水平降低(P<0.05)。与缺血再灌注组相比,七氟醚组和七氟醚+LY294002组血浆CK-MB和cTnI、LC3和Beclin1水平均降低(P<0.05)。与缺血再灌注组相比,七氟醚组的磷酸化PI3K、Akt、mTOR蛋白与总蛋白比值升高(P<0.05)。与七氟醚组相比,七氟醚+LY294002组血浆CK-MB、cTnI降低,LC3和Beclin1水平均增高(P<0.05);七氟醚+LY294002组的磷酸化PI3K、Akt、mTOR蛋白与总蛋白比值均降低(P<0.05)。结论 七氟醚抑制了缺血再灌注引发的过度自噬,可能的机制是上调了PI3K/Akt/mTOR通路蛋白磷酸化水平。     

PI3KAktCOX-2途径在人宫颈癌HeLa细胞放射抗拒中的作用

目的 探讨PI3K/Akt/COX-2途径在人宫颈癌HeLa细胞放射抗拒中作用的分子机制。 方法 COX-2抑制剂塞来昔布单独及联合PI3K抑制剂LY294002作用HeLa细胞24 h,X射线不同剂量照射,利用克隆形成法计算细胞存活率,单击多靶模型拟合细胞存活曲线,计算D_q、D₀、SF₂值和放射增敏比(SER);应用Western blot方法检测Akt、磷酸化Akt、COX-2、Bad和磷酸化Bad蛋白的表达;应用RT-PCR检测COX-2和Bad mRNA的表达。结果 塞来昔布单独及联合LY294002作用HeLa细胞组D_q、D₀、SF₂明显低于单纯照射组;X射线照射后,能够活化HeLa细胞PI3K/Akt/COX-2途径,塞来昔布能够多靶点抑制PI3K/Akt/COX-2途径的活化。结论 PI3K/Akt/COX-2途径的活化是HeLa细胞放射抗拒的重要原因,PI3K/Akt与COX-2之间存在正反馈的调节,抑制PI3K/Akt/COX-2途径的活化能够提高HeLa细胞放射敏感性。     

U50,488H抑制缺氧/复氧心肌细胞线粒体分裂作用及机制

目的探讨外源性κ-阿片受体(κ-OR)激动剂U50,488H对缺氧/复氧(H/R) H9C2心肌细胞线粒体分裂的作用及机制。方法将H9C2心肌细胞随机分为常氧对照组(Control组)、H/R组、H/R+U50,488H组(H/R+U组)、H/R+κ-OR阻断剂(nor-BNI)+U50,488H组(H/R+N+U组)、H/R+磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂wortmannin+U50,488H组(H/R+W+U组)、H/R+蛋白激酶B(Akt)抑制剂MK2206+U50,488H组(H/R+M+U组)。采用CCK8试剂盒检测细胞活力;流式细胞仪检测细胞凋亡率;激光共聚焦显微镜观察细胞线粒体形态;免疫印迹法检测细胞内PI3K、Akt、线粒体动力学分裂相关蛋白1(Drp1)的表达。结果与Control组比较,H/R组细胞活力降低,细胞凋亡率显著增加,线粒体分裂增加,磷酸化PI3K与Akt表达略增加,磷酸化Drp1 Ser637表达显著降低(P <0. 05);与H/R组比较,H/R+U组细胞活力增加,细胞凋亡率下降,线粒体分裂减少,磷酸化PI3K、Akt Ser473与Drp1 Ser637表达均显著增加(P <0. 05)。结论 H/R可引起心肌细胞凋亡及线粒体异常分裂,使用U50,488H激活κ-OR后,可通过PI3K-Akt通路促使Drp1 Ser637磷酸化,抑制H/R心肌细胞线粒体异常分裂,减少细胞凋亡。     

食管癌细胞来源的外泌体对肿瘤细胞迁移及侵袭能力的影响及机制研究

目的 探讨食管癌KYSE410细胞来源的外泌体对肿瘤细胞迁移及侵袭能力的影响及其机制.方法 超速离心法分离食管癌KYSE410细胞培养上清中的外泌体;采用透射电镜及Western blotting观察所获得的外泌体的形态及其标志物;共聚焦显微镜观察KYSE410、KYSE510和YES2细胞摄取荧光染料标记的KYSE410外泌体;采用Transwell小室实验分析3种食管癌细胞的迁移及侵袭能力以及KYSE410外泌体对3种食管癌细胞迁移及侵袭能力的影响;Western blotting检测Wnt/β-catenin和PI3K/Akt信号通路相关蛋白的变化.结果 透射电镜下观察KYSE410外泌体具有膜结构,直径分布在30～100nm;3种食管癌细胞的迁移及侵袭能力从大到小依次为KYSE410、KYSE510、YES2;KYSE410外泌体能够促进KYSE410、KYSE510、YES2细胞迁移及侵袭能力并增强3种食管癌细胞中β-catenin和p-Akt的表达.结论 来源于高迁移及侵袭能力的食管癌KYSE410细胞的外泌体能够促进自身和低迁移及侵袭能力的食管癌KYSE510、YES2细胞的迁移和侵袭,并且可能通过激活Wnt/β-catenin和PI3K/Akt信号通路发挥上述作用.     

Membrane receptor signaling and control of DNA repair after exposure to ionizing radiation

Accumulated evidence indicates that activation of erbB family of receptors, when mutated or over-expressed, mediates chemo- and radiotherapy resistance. In this context signaling pathways down-stream of epidermal growth factor receptor (EGFR), when abnormally activated, invoke cell survival mechanisms, which leads to resistance against radiation. In several reports it has been demonstrated that molecular targeting of EGFR signaling enhances the cytotoxic effects of radiotherapy. The radiosensitizing effects of EGFR antagonists correlate with a suppression of the ability of tumor cells to repair radiation-induced DNA double strand breaks (DNA-DSBs) through non-homologous end-joining repair pathway (NHEJ). The purpose of this review is to highlight the function of EGFR and erbB2 receptors on signaling pathways, i. e. PI3K/Akt activated by ionizing radiation (IR) and involved in repair of DNA-DSB which can explain the radiosensitizing effects of related antagonists. Advances in understanding the mechanism of erbB-signaling in regulating DNA-DSB repair will promote translational approaches to test new strategies for clinically applicable molecular targeting.     

Targeting the AKT/cyclin D1 pathway to overcome intrinsic and acquired radioresistance of tumors for effective radiotherapy

Purpose: Radiotherapy (RT) is a powerful tool in the treatment of cancer, having the advantage of preserving normal tissues. Clinical outcomes of RT are significantly improved by technological advances, enabling increased radiation doses directed very specifically to a tumor. However, tumor radioresistance remains a major impediment to effective RT. We have shown that human tumor cells surviving after repeated exposure to fractionated radiation (FR) of X-rays for 1 month have acquired radioresistance through constitutive activation of AKT and downstream cyclin D1 nuclear retention. Tumor radioresistance is also proposed to be an intrinsic characteristic of cancer stem cells (CSC), whose efficient DNA repair is thought to confer this phenotype. We have isolated radioresistant CD133-positive cells following exposure to long-term FR. These cells exhibited the CSC phenotype with activation of the AKT/cyclin D1 pathway. In this review, I summarize our current understanding of the molecular mechanisms underlying tumor radioresistance and propose a strategy for overcoming radioresistance by targeting the AKT/cyclin D1 pathway.

Conclusion: Two different mechanisms: acquired radioresistance of surviving tumor cells after RT and intrinsic radioresistance of CSC are associated with tumor radioresistance. Inhibition of the AKT pathway results in radiosensitization of both types of tumor radioresistance.     

核受体在肿瘤放疗增敏中作用机制的研究进展

放疗是肿瘤治疗的主要方法之一,但肿瘤存在辐射抗性,且正常组织存在辐射耐受剂量问题,两者严重影响肿瘤的放疗效果。因此,研究辐射增敏新策略以提高肿瘤细胞的辐射敏感性尤其重要。核受体是细胞内含量丰富的一类转录因子超家族,参与机体多种病理生理过程。近年来的研究结果表明,核受体及其相关配体可能参与肿瘤的放疗抵抗,因而核受体可能是肿瘤放疗增敏的新靶点。笔者总结了核受体及相关配体在肿瘤放疗增敏方面的研究进展。     

宫颈癌辐射敏感性相关基因的研究进展

放射治疗前,对宫颈癌患者进行辐射敏感性检测以预测放疗效果的研究在肿瘤治疗中有很好的应用前景。根据细胞基因表达水平预测辐射敏感性及基因治疗逆转宫颈癌放射抵抗成为研究热点。影响宫颈癌辐射敏感性的基因主要有细胞增殖、凋亡基因和肿瘤细胞乏氧相关基因等,而基因芯片法分析多个辐射敏感相关基因,对于预测宫颈癌的辐射敏感性和治疗可能更有意义。     

mTOR signaling and the molecular adaptation to resistance exercise

Skeletal muscle size is dynamic and responsive to extracellular signals such as mechanical load, neural activity, hormones, growth factors, and cytokines. The signaling pathways responsible for regulating cell size in adult skeletal muscle under growth and atrophy conditions are poorly understood. However, recent evidence suggests a role for the PI3K/Akt/mTOR pathway. Protein translation is regulated through the phosphorylation of initiation factors that are controlled by signaling pathways downstream of PI3K/Akt. Recent work in mammals has suggested that activation of Akt/PKB, a Ser-Thr phosphatidylinositol-regulated kinase, and its downstream targets, glycogen synthase kinase-3 (GSK3) and the mammalian target of rapamycin (mTOR), may be critical regulators of postnatal cell size in multiple organ systems, including skeletal muscle. This paper will review some of the recent data that demonstrate the critical role of Akt/mTOR signaling in the regulation of postnatal muscle size, especially under conditions of increased external loading.     

STAT3与辐射敏感相关性的研究进展

放疗是肿瘤治疗的主要方法之一, 但肿瘤的辐射抵抗是影响放疗疗效的一个重要原因。信号转导和转录激活因子3(STAT3)是STAT家族的重要成员, 与肿瘤的发生、发展紧密相关。电离辐射可以对STAT3的表达水平产生影响, 同时STAT3的表达水平也可反作用于细胞, 通过对肿瘤细胞DNA损伤、自噬、凋亡、增殖、血管生成、迁移、侵袭、免疫抑制等的调节影响其辐射敏感性, 这预示着以STAT3为突破口的辐射敏感性研究将会为肿瘤临床治疗提供新策略。     

circRNA调控放疗抵抗相关通路的作用机制研究进展

放射治疗是目前临床上治疗恶性肿瘤的重要手段,但是肿瘤细胞由此产生的放疗抵抗不仅严重限制了肿瘤放射治疗的效果,导致患者预后不良,最终可能造成患者出现肿瘤转移复发等状况。环状RNA(circRNA)是非编码RNA中的新成员,具有高度特异性、稳定性和保守性。本文从circRNA对放疗抵抗相关信号通路影响入手,从DNA损伤修复...     

癌干细胞与肿瘤的放射抗性

有关癌干细胞及其生物学特性研究信息的不断积累,推动了放射肿瘤生物学的发展。近年来的研究发现,癌干细胞和静止期癌细胞可能是导致肿瘤放射抗性增加和肿瘤放射治疗后复发的主要细胞学基础,有关这两种癌细胞亚群的放射敏感性及其机制的研究进展迅速,为提高肿瘤对放射治疗敏感性的措施研究提供了新的学术思路。该文将就癌细胞亚群的放射分子生物学特性,分析讨论肿瘤放射抗性的细胞学基础和相关分子机制。