PI3K/Akt信号通路与骨破坏：问题与机制

文题释义：PI3K/Akt信号通路：PI3K/Akt信号通路是由酶联受体介导的能够调节细胞生命活动的信号通路,该通路可以在多种生长因子、细胞因子、细胞外基质等参与下引起信号通路的活化,同时还在细胞增殖、凋亡、组织炎症、肿瘤生长侵袭等方面起着重要作用。近年的研究表明,PI3K/Akt信号通路参与骨质疏松、骨关节炎、骨肉瘤等病理性骨病,并且在破骨细胞和成骨细胞的增殖、分化及凋亡方面扮演着重要角色。 骨破坏：当破骨细胞发挥了骨吸收的功能时,会吸收大量骨质,形成骨吸收陷窝,使骨吸收量大于骨形成量,形成骨质的破坏。 背景：近年来研究表明,PI3K/Akt信号通路与骨破坏相关的疾病密切,并且对靶向该信号通路的抑制剂也在进行大量的研究,这为临床上骨破坏相关疾病的药物治疗提供了新思路。 目的：就PI3K/Akt信号通路在骨破坏中的研究做一综述。 方法：检索1998年1月至2019年8月 PubMed 数据库及万方医学数据库。英文检索词为“PI3K/Akt signaling pathway,osteoclasts,osteoblasts,bone destruction”,中文检索词为“PI3K/Akt信号通路;破骨细胞;成骨细胞;骨破坏”。经过文题、摘要的筛选,排除与研究目的相关性差及内容陈旧、重复的文献,对最终符合标准的67篇文献进行综述。 结果与结论：①成骨细胞和破骨细胞介导的骨形成与骨吸收之间的适当平衡对于维持骨稳态是必要的,这两个生物学过程之间的失衡将导致骨破坏;②PI3K/Akt信号通路是调节细胞生命活动的信号转导通路,在细胞增殖、凋亡、分化等方面起着重要作用;③PI3K/Akt细胞信号通路通过促进成骨细胞增殖、分化和骨形成而参与骨质疏松的抑制;④结果提示,可以研究该信号通路在骨破坏相关疾病中的抑制剂,从而为临床药物治疗提供新思路。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

白细胞介素6与自身免疫性疾病关系的研究进展

白细胞介素6(IL-6)是作用复杂、来源广泛的促炎因子,其受体有α、β两条肽链,均有胞膜型和可溶型2种形式。IL-6信号通路包括Janus激酶-信号转导子与转录激活子(JAK-STAT)通路、Ras-丝裂原激活蛋白激酶(Ras-MAPK)通路、磷脂酰肌醇3激酶B(PI3K)-Akt通路。IL-6与天然免疫中性粒细胞分化、凋亡、单核巨噬细胞表面受体表达、树突状细胞分化密切相关。IL-6参与适应性免疫、调节Th17细胞分化、平衡Th17细胞和调节性T细胞(Treg)。与在多种自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、慢性溃疡性结肠炎、胰岛素依赖性糖尿病中水平升高与疾病发展密切相关。     

经典Wnt信号通路对细胞成骨分化的调控作用

Wnt信号通路是参与体内多种器官发育和组织新陈代谢的保守性通路,可分为经典和非经典Wnt信号通路.其中,经典Wnt信号通路通过调节下游的成骨相关转录因子调控细胞成骨分化、骨基质形成和矿化,且在细胞分化的不同阶段发挥不同的调控作用.此外,经典Wnt信号通路还调控牙周组织干细胞成骨分化,该作用受外界微环境的影响.加深对经典Wnt信号通路的认识有助于治疗相关的骨疾病.     

Notch信号通路对CD4~+T细胞分化及功能调控的研究进展

Notch信号通路在进化上高度保守,广泛存在于机体的多种细胞中,通过与邻近细胞间的相互作用,在生理和病理状态下实现对细胞发展的各个阶段,包括:细胞增殖、分化、激活、凋亡的调控。在免疫系统中,Notch信号可通过对CD4~+T细胞分化和功能的调节而实现对机体免疫功能的调控,在维持机体的免疫平衡及多种疾病的发展进程中均发挥重要的作用。本文就近年来Notch信号通路对CD4~+T细胞分化及功能调控的研究进展作一简要的综述。     

PI3K-AKT信号通路及其在类风湿性关节炎滑膜细胞增殖和凋亡中的作用

PI3K-AKT信号通路是重要的细胞内信号转导通路,与类风湿性关节炎(RA)的发生发展密切相关。该信号通路的活化状态受到严密调控:包括负调控因子PTEN、SHIP和正调控因子TNF-α、TGF-β、TRAIL等。RA患者滑膜细胞中此信号通路处于异常激活状态,导致下游抗凋亡基因高表达并且影响下游多种效应分子,在RA患者关节滑膜细胞增殖和凋亡失衡中发挥关键作用。过度增生的滑膜细胞向关节软骨和骨组织浸润生长,导致患者关节畸形和功能障碍。因此,使用PI3K-AKT信号通路抑制剂或上调该信号通路中的内源性负性调节蛋白的表达可逆转RA滑膜细胞的过度增殖,为治疗此疾病提供新靶点。     

PI3K信号通路调控动脉粥样硬化发生发展的研究进展

磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)信号通路参与动脉粥样硬化、肿瘤及免疫系统疾病的发生、发展。调节PI3K可以调控细胞凋亡、自噬、炎性反应等病理生理过程,为疾病的治疗提供了新思路。     

抑癌基因PTEN与肿瘤的研究进展

PTEN基因是目前发现的第一个具磷酸酶活性的抑癌基因,与数种具肿瘤倾向的遗传性疾病及多种散发性肿瘤有关。PTEN能特异性地使磷脂酰肌醇-3,4,5三磷酸[PIP3]去磷酸化,而拮抗PI3K/AKT信号通路发挥作用。PTEN具有调节细胞生长、增殖、迁移等多种效应。     

肿瘤细胞间相互作用:Notch-1信号转导与调控机制

Notch-1信号通路在细胞分化、发育以及增殖、凋亡方面起重要作用,并参与肿瘤的发生发展,与肿瘤的侵袭、运动和转移过程密切相关。活化的Notch-1信号通路能够直接或间接调控细胞的增殖和迁移,促进肿瘤细胞发生上皮细胞间充质转换,并维持其间充质特性,增强肿瘤细胞的黏附能力。同时,Notch信号通路与PI3K/Akt、NF-κB等途径交互作用,将信号级联放大,从而加强调控肿瘤细胞的恶性行为。多种实体瘤中存在异常活化的Notch-1信号通路。从Notch的结构和功能、Notch-1信号通路与肿瘤发生和转移的关系、Notch-1调控肿瘤转移的分子机制与调控网络和以Notch为靶点的肿瘤治疗5个方面进行综述。阐明Notch-1信号通路在肿瘤转移过程中的作用与调控机制以及目前针对Notch-1信号通路的治疗策略,能够为肿瘤的病理机制和临床治疗研究提供参考信息。     

mTOR信号通路与细胞凋亡

哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)主要通过上游信号转导通路磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)/mTOR信号通路及下游信号通路mTOR/ eIF4E结合蛋白1(4EBP1)、mTOR/p70S6激酶(p70S6K)在细胞生长、增值与分化和在血管再生、蛋白合成与降解中发挥作用.细胞凋亡是细胞的一种程序性死亡,在机体发育、组织代谢中有着重要作用,而细胞凋亡的异常调节与许多疾病的发生和发展紧密相连.近年研究发现,mTOR信号通路在细胞凋亡过程中扮演了重要角色,并已被作为新的药物治疗靶点.     

淋巴瘤发病机制中Notch1的作用及研究进展

Notch信号通路是唯一一个通过两个相邻细胞间受体与配体相互作用进行信号传递的信号通路,该通路对哺乳动物体内一些重要发育过程及稳态维持具有重要意义,如细胞生长增殖、上皮细胞分化、血管生成以及免疫系统调节等。研究发现当Notch信号通路发生异常改变,尤其是Notch1受体蛋白表达异常时,可引起一些细胞或器官的肿瘤性改变。该文就Notch1在淋巴造血系统肿瘤中的研究进展作一综述,并展望Notch1可能作为相关疾病的治疗靶点。     

PI3K/AKT信号通路调控股骨头坏死的相关机制

文题释义： 股骨头坏死：又称股骨头缺血性坏死,由多种因素造成股骨头血供障碍,从而引起软骨下区的软骨细胞和骨细胞得不到所需的营养物质而坏死并伴随局部骨质疏松,最终因外力导致股骨头塌陷。该病常易引起股骨头功能活动障碍,致残率较高,已成为骨科临床常见复杂性疾病之一。 PI3K/AKT信号通路：磷脂酰肌醇(PI3K)是一种位于胞质的脂质激酶,而AKT是PI3K通路中的一种关键激酶(丝氨酸/苏氨酸激酶),亦名蛋白激酶。AKT激活需要丝氨酸473(AktSer473)和苏氨酸308(Akt-Thr 308)的膜相互作用和磷酸化,经多种因素刺激后,PH结构域与PI3K产生的磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸(PIP3)相互作用,使胞浆AKT进入质膜;接着Akt-PIP3相互作用,通过域间构象变化将AKT诱导为开放的构象异构体,暴露Thr308和Ser473以用于磷酸肌醇依赖性蛋白激酶的后续磷酸化,而Thr308和Ser473的磷酸化完全激活AKT,从而通过磷酸化各种下游激酶,参与多种调节细胞的增殖和发育,在多个领域如癌症、血管再生、骨质疏松发挥了重要的调节作用从而通过磷酸化各种下游激酶,参与多种调节细胞的增殖和发育,在多个领域如癌症、血管再生、骨质疏松发挥了重要的调节作用。 背景：近年来随着医学研究不断深入,发现PI3K/AKT信号通路对血管修复再生、成骨细胞分化增殖、破骨细胞骨分化有调控作用,这对治疗股骨头坏死来说至关重要。 目的：就近年来PI3K/AKT信号通路调控股骨头坏死相关机制的主要研究进展做一简要概述,旨在为今后股骨头坏死的治疗提供新思路。 方法：检索PubMed、MEDLINE数据库、万方、CNKI、维普及中国生物医学文献数据库2012至2019年相关国内外文献,包括：①股骨头坏死的流行病学及相关病因病机研究文献;②PI3K/AKT通路相关机制研究文献;③PI3K/AKT对血管修复再生相关因素的影响研究文献;④PI3K/AKT对成骨细胞分化增殖相关因素调控的研究文献;⑤PI3K/AKT对破骨细胞分化等功能相关因素的调控研究文献。共纳入62篇文献分析总结。 结果与结论：①PI3K/AKT信号通路经多项动物实验已证实可对血管修复再生、成骨细胞分化增殖凋亡与破骨细胞分化相关因素进行有效调控,在认识这些通路机制基础上研发相关药物提高股骨头坏死早期保守治疗成功率具有远大发展前景及潜力,为未来治疗股骨头坏死开辟了新道路,也给患者及其家属带来新希望;②而根据患者不同股骨头坏死情况如何运用PI3K/AKT信号通路指导治疗成为该项技术的突破点及挑战,需要后期更多研究去探索。 ORCID: 0000-0002-3771-335X(宋世雷) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

PI3K/Akt信号通路及其抑制剂的研究进展

磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/丝氨酸-苏氨酸激酶（Akt）信号通路在信号转导的调控中扮演着重要角色,能调节细胞增殖、凋亡、代谢、运动、血管生成等生物过程。与其他信号通路相比,PI3K/Akt信号通路的组成部分更庞大,在肿瘤中更多见。目前已证实多种肿瘤中存在PI3K/Akt信号通路的超活化,对肿瘤细胞的存活、生长、运动、血管生成和代谢意义重大。因此,抑制PI3K和与通路相关的成分可能会使肿瘤生长受抑,使患者预后改善。PI3K/Akt信号通路抑制剂包括针对单一成分的抑制剂和双重抑制剂。目前大量的PI3K抑制剂已在临床前期研究中取得良好结果,有些已经在血液恶性肿瘤和实体肿瘤中进行了临床试验。在此综述中,我们简单的总结了PI3K-AKt通路的研究成果,讨论了PI3K抑制剂从临床前研究到临床研究的发展前景。     

介导GDNF促进DA能神经细胞存活与分化的信号路径的研究

胶质细胞系源性神经营养因子(GDNF)可以通过跨膜的酪氨酸蛋白激酶受体RET激活细胞内两条信号通路,即磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)信号通路和Ras/Raf/MEK/Erk信号通路。为探讨在GDNF促进中脑多巴胺(DA)能神经细胞存活和分化过程中,上述两条信号通路所发挥的作用,本研究在建立GDNF促进中脑DA能神经细胞存活和分化的细胞培养模型的基础上,以PI3K信号通路中PI3K的特异性抑制剂Wortmannin和Ras/Raf/MEK/Erk信号通路中MEK的特异性抑制剂PD98059分别阻断上述两条信号通路;结合免疫细胞化学染色技术,以DA合成的限速酶酪氨酸羟化酶(TH)的染色情况为指标来观察上述两条信号通路对DA能神经细胞存活和分化的影响。结果显示,Wortmannin可以阻断GDNF促进TH阳性神经细胞数目及其突起增加的作用;而PD98059对GDNF的生物学效应没有影响。结果提示PI3K而非Ras/Raf/MEK/Erk信号通路介导了GDNF对中脑DA能神经细胞存活和分化的促进作用。     

PI3K/Akt/mTOR信号转导通路与肿瘤

近年来,信号转导通路与肿瘤已成为了研究热点,而无论在生理还是病理条件下磷脂酰肌醇3激酶和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号转导通路在抑制凋亡、促进增殖方面都是一条重要的信号转导通路,并且PI3 K/Akt/mTOR信号传导通路在肿瘤治疗的研究中同样也发挥着重要作用.因而,研究PI3K/Akt/mTOR信号转导通路和主要组成部分以及PI3K、Akt、mTOR抑制剂具有重要意义.     

Critical roles of the PI3K/Akt signaling pathway in T cell development

Thymocyte development requires an integration of extracellular cues to enforce lineage commitment at multiple defined checkpoints in a stage-specific manner. Critical signals from the pre-TCR, Notch, and the receptor for interleukin-7 (IL-7) dictate cellular differentiation from the CD4(-)CD8(-) (double negative) stage to the CD4+CD8+ (double positive) stage. The PI3K/Akt signaling pathway is required to translate these extracellular signaling events into multiple functional outcomes including cellular survival, proliferation, differentiation, and allelic exclusion at the beta-selection checkpoint. However, a complete understanding of the contributions made by the PI3K/Akt pathway in thymocyte development has not been straightforward. This review highlights studies that support the model that the PI3K/Akt pathway is essential for thymocyte survival. We provide new evidence that Akt-mediated survival is not solely due to the increased expression of Bcl-xL but also is a consequence of the role played by Akt to support metabolism in proliferating thymocytes.     

磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路在肺部疾病中的研究进展

磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin,PI3K/Akt/mTOR)是细胞内重要信号通路,在细胞生长、增殖、分化和蛋白合成等过程中起重要作用.肺癌、哮喘、肺动脉高压、肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病(chronic pulmonary obstructive disease,CORD)等疾病是呼吸系统常见疾病,其病理机制涉及细胞增殖及凋亡等,与PI3K/Akt/mTOR信号通路关系密切.     

核干细胞因子主导的信号通路影响肿瘤发生发展的研究进展

沉默核干细胞因子(NS)会激活p53依赖途径,p53通过磷脂酰肌醇-3羟基激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB,又称AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路抑制肿瘤细胞增殖。低表达的NS也能通过非p53依赖途径抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路。抑制p53可以激活Wnt/β-catenin信号通路。NS高表达也会激活Wnt/β-catenin信号通路。c-Myc的过表达可使NS高表达,也可抑制p53表达,促进细胞增殖。