PI3K-Akt信号转导通路对脂代谢的调控作用

脂代谢紊乱与多种疾病的发生发展有关,严重威胁着公共健康。近年来,关于PI3K-Akt信号通路在2型糖尿病、肥胖、肿瘤代谢与免疫及心脑血管疾病等方面的研究层出不穷,本文旨在综述PI3K-Akt信号通路与多个脂代谢相关基因、多个脂代谢器官以及多种脂代谢紊乱相关疾病之间的重要联系,探讨其直接/间接参与脂质合成、转运、摄入与分解过程的分子机制及病理状态下的信号转导调控,以期为脂代谢紊乱相关疾病的治疗提供新的参考靶点。     

PI3K/Akt信号通路的调控与肿瘤血管生成

肿瘤对人类的生存危害极大,恶性肿瘤的治疗一直是世界性的难题。肿瘤血管生成是肿瘤赖以生长、转移的基础,受多种因子的调节。目前发现有多条信号网络参与调控肿瘤血管生成,PI3K/Akt是其中比较重要的一条信号传导途径,该通路与肿瘤的发生发展密切相关。本文介绍了PI3K/Akt信号通路的结构组成与活性调控,并重点阐述PI3K/Akt信号途径与肿瘤血管生成的关系。     

胰岛素样生长因子-1对血管平滑肌细胞PI3K/PTEN信号通路的影响

目的:探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)促血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的细胞内信号转导机制.方法:体外培养的兔血管平滑肌细胞分3组处理,以细胞计数、噻唑盐比色法测定细胞增殖能力,以磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)特异性抑制剂渥漫青霉素(WT)孵育细胞间接反映PI3K作用.Western Blot定量磷酸酶PTEN表达水平,免疫沉淀、特异底物diC16PIP3绿色试剂法测定PTEN脂质磷酸酶活性.结果:IGF-1(100 μg/L)使细胞计数及MTT 比色A值分别增加至对照组的2.8倍和3.8倍,WT抑制VSMC增殖,并完全逆转IGF-1的作用(均P<0.01).各浓度IGF-1对PTEN蛋白表达水平无明显影响,其对PTEN活性的抑制呈浓度(10～100 μg/L)及时间(3 min～24 h)依赖性(均P<0.01).结论:IGF-1促VSMC增殖作用与活化PI3K蛋白激酶的促生长活性及抑制PTEN脂质磷酸酶的负性调节细胞生长作用有关.     

PI3K/AKT通路在动物葡萄糖代谢中的研究进展

葡萄糖代谢稳态对维持动物健康水平至关重要.磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)是受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)和G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)共同调控的下游效应因子.它能够磷酸化磷...     

PI3K/AKT信号通路与心力衰竭

丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase,AKT)是真核细胞中参与细胞信号转导的关键分子。目前已经证实PI3K(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/AKT信号通路在人类肿瘤、代谢紊乱、肾脏疾病以及精神障碍等疾病中发挥着重要的作用。近年来的研究还发现PI3K/AKT信号通路的激活会对心肌细胞的生长、代谢以及凋亡等活动产生影响,且该通路及其中的很多受体、激酶被证实与心力衰竭关系密切,这使该信号通路在心力衰竭的发病机制、诊断及治疗等方面的研究日益受到重视。总结PI3K/AKT的结构特点、相关信号转导机制及其与心力衰竭的关系将有利于更好地理解心力衰竭的发病机制。     

由胰岛素调控PI3激酶引发的果蝇滞育的自然变异

Williams等人的研究把果蝇在越冬策略及滞育方面的自然变异与由胰岛素调控的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3-激酶）基因-Dp110联系在了一起。通过运用Dp110删除和转基因果蝇中的基因组学补救片断的方法，结果表明，滞育而引起的生殖停滞，与Dp110基因有关。Dp110基因的删除增加了滞育个体的比例，然而，Dp110基因在不包括视觉系统的神经系统中的表达却能减少滞育个体的比例。     

PI3K/AKT通路在红细胞生成素肾保护中的作用

红细胞生成素作为临床上最常用的纠正贫血的药物,近年随着研究的不断深入,其非造血的组织器官保护作用逐渐被认识。PI3K/AKT通路作为介导红细胞生成素生物学作用的通路之一,在红细胞生成素对各种急慢性肾脏疾病的保护过程中占据重要地位。本文就PI3K/AKT通路在红细胞生成素肾保护中的作用方面的研究进展作一综述。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路及临床相关肿瘤抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶（mTOR）和蛋白激酶B（Akt/PKB）与肿瘤发生的密切关系已被广泛地认可.mTOR是一种丝/苏氨酸激酶,可以通过影响mRNA转录、代谢、自噬等方式调控细胞的生长.它既是PI3K的效应分子,也可以是PI3K的反馈调控因子.mTORC1 和mTORC2是mTOR的两种不同复合物. 对雷帕霉素敏感的mTORC1受到营养、生长因子、能量和应激4种因素的影响.生长因子通过PI3K/Akt信号通路调控mTORC1是最具特征性调节路径.而mTORC2最为人熟知的是作为Akt473磷酸化位点的上游激酶. 同样,Akt/PKB在细胞增殖分化、迁移生长过程中发挥着重要作用. 随着Thr308和Ser473两个位点激活,Akt/PKB也得以全面活化.因此,mTORC2-Akt-mTORC1的信号通路在肿瘤形成和生长中是可以存在的.目前临床肿瘤治疗中,PI3K/Akt/mTOR是重要的靶向治疗信号通路.然而,仅抑制mTORC1活性,不是所有的肿瘤都能得到预期控制.雷帕霉素虽然能抑制mTORC1,但也能反馈性地增加PI3K信号活跃度,从而影响治疗预后.近来发现的第二代抑制剂可以同时抑制mTORC1/2和PI3K活性,这种抑制剂被认为在肿瘤治疗上颇具前景.本综述着重阐述了PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导、各因子之间的相互调控以及相关抑制剂的发展.     

PI3KγmRNA 3′非翻译区可能存在基因表达负调控区

为探索人磷脂酰肌醇 3 激酶γ(phosphoinositide 3 kinasePI3Kγ)基因 3′端非翻译区内AU富含区是否在基因表达调控中起作用 ,首先通过生物信息学分析发现在其 3′端非翻译区 (UTR)内存在0 9kb的AU富含区 ,其中包括 4个AU富含元件 ,以及 1个与众多基因非翻译区高度同源的长 130个碱基的区域 .将AU富含区插入报告基因egfp的下游构建pcDNA3 egfp AUR表达载体 .将表达载体转导NIH 3T3,74 0 2及K5 6 2细胞 ,流式细胞检测egfp的表达情况 .PI3Kγ基因 3′非翻译区AU富含区可显著降低egfp的表达 2～ 3倍 (P <0 0 1) .利用放线菌素D阻断RNA转录后 ,Northern印迹分析结果显示egfp AURmRNA较egfpmRNA不稳定 .实验结果提示 ,PI3Kγ基因 3′非翻译区AU富含区内可能存在转录后水平的基因表达负调控区 ,该负调控区可在一定程度上加速mRNA的衰变     

PI3-K/AkT信号转导通路与瘢痕形成研究进展

临床上组织损伤2—3天后即可出现肉芽组织,进而由于成纤维细胞和血管内皮细胞的增殖逐渐形成纤维性瘢痕。瘢痕的形成与血管再生和细胞增殖及凋亡密切相关。常见的病理性瘢痕主要是增生性瘢痕和瘢痕疙瘩,他们不仅影响患者关键伤口的活动,而且在美观上给患者带来莫大的痛苦。但是由于对瘢痕的形成原因及发病机制仍不甚清楚,至今临床上实行地以手术为主的对瘢痕的治疗方法仍未取得较满意效果。磷脂酰肌醇3激酶（P13K,phosphoinositide3．Kinase）／Akt（P13．K／Akt）通路广泛存在于人体的多个生理功能中,其在细胞因子作用下介导细胞生存已被证实,目前研究表明,P13-k／Akt信号通路在瘢痕形成中也发挥了重要作用,这可能会为瘢痕的治疗带来新的前景。本文将就近年来关于P13-k／Akt通路在中发挥的作用机制作一综述,并对未来利用此通路彻底治疗瘢痕的可能方式做一展望。     

PI3K和Akt蛋白在异丙肾上腺素所致大鼠心肌肥厚中的表达

目的研究异丙肾上腺素(ISO)致大鼠心肌肥厚中PI3K和Akt在心肌组织中的表达,为探讨心肌肥厚的信号转导机制和逆转心肌肥厚提供形态学资料.方法健康成年SD大鼠20只,随机分为实验组、对照组,每组10只.实验组给予异丙肾上腺素处理.1周后处死大鼠,取心肌组织,常规石蜡切片,HE染色,观察心肌组织的病理变化,测量心肌肥厚指标;免疫组织化学染色和免疫荧光染色,检测p-PI3K和p-Akt的表达及分布.结果实验组大鼠心肌肥厚指标与对照组相比均明显升高;免疫组织化学检测显示,实验组心肌组织p-PI3K和p-Akt蛋白表达面积和平均光密度较对照组高.免疫荧光检测实验组心肌组织p-PI3K和p-Akt蛋白表达较对照组高.结论小剂量持续给予 ISO 能建立大鼠心肌肥厚模型;p-PI3K和p-Akt蛋白表达均与心肌肥厚的发生和发展过程相关,PI3K/Akt信号通路激活,可能是导致心肌肥厚的机制之一.     

TGF-β和PI3K/Akt信号通路共同维持组织稳态

转化生长因子-β(TGF-β)超家族分子通过跨膜受体和胞浆内信号转导分子Smad进行信号转导,调节细胞的增殖、分化和凋亡。许多生长因子和激素通过其受体激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),PI3K可以使肌醇环上的3位羟基磷酸化,磷酸化的肌醇脂可招募和激活许多信号通路分子,促进细胞增殖、细胞迁移和细胞存活。近几年来的研究表明这两条信号通路通过多水平的相互作用共同调节细胞增殖、分化及凋亡,在维持组织稳态的过程中发挥重要的作用。     

All-trans-retinoid acid induces the differentiation of P19 cells into neurons involved in the PI3K/Akt/GSK3β signaling pathway

The pluripotent mouse embryonal carcinoma cell line P19 is widely used as a model for research on all-trans-retinoid acid (RA)-induced neuronal differentiation; however, the signaling pathways involved in this process remain unclear. This study aimed to reveal the molecular mechanism underlying the RA-induced neuronal differentiation of P19 cells. Real-time quantitative polymerase chain reaction and Western blot analysis were used to determine the expression of neuronal-specific markers, whereas flow cytometry was used to analyze cell cycle and cell apoptosis. The expression profiles of messenger RNAs (mRNAs) in RA-induced neuronal differentiation of P19 cells were analyzed using high-throughput sequencing, and the functions of differentially expressed mRNAs (DEMs) were determined by bioinformatics analysis. RA induced an increase in both class III β-tubulin (TUBB3) and neurofilament medium (NEFM) mRNA expression, indicating that RA successfully induces neuronal differentiation of P19 cells. Cell apoptosis was not affected; however, cell proliferation decreased. We found 4117 DEMs, which were enriched in the phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (PI3K/Akt) signaling pathway, Wnt signaling pathway, and cell cycle. Particularly, a few DEMs could be identified in the PI3K/Akt signaling pathway networks, such as PI3K, Akt, glycogen synthase kinase-3β (GSK3β), cyclin-dependent kinase 4 (CDK4), P21, and Bax. RA significantly increased the protein expression of PI3K, Akt, phosphorylated Akt, GSK3β, phosphorylated GSK3β, CDK4, and P21, but it reduced Bax protein expression. The Akt inhibitor affected the increase of TUBB3 and NEFM mRNA expression in RA-induced P19 cells. The molecular mechanism underlying the RA-induced neuronal differentiation of P19 cells is potentially involved in the PI3K/Akt/GSK3β signaling pathway. The decreased cell proliferation ability of neuronally differentiated P19 cells could be associated with the expression of cell cycle proteins.     

Hydrogen protects against hyperoxia-induced apoptosis in type II alveolar epithelial cells via activation of PI3K/Akt/Foxo3a signaling pathway

Oxidative stress is regarded as a key regulator in the pathogenesis of prolonged hyperoxia-induced lung injury, which causes injury to alveolar epithelial cells and eventually leads to development of bronchopulmonary dysplasia (BPD). Many studies have shown that hydrogen has a protective effect in a variety of cells. However, the mechanisms by which hydrogen rescues cells from damage due to oxidative stress in BPD remains to be fully elucidated. This study sought to evaluate the effects of hydrogen on hyperoxia-induced lung injury and to investigate the underlying mechanism. Primary type II alveolar epithelial cells (AECIIs) were divided into four groups: control (21% oxygen), hyperoxia (95% oxygen), hyperoxia + hydrogen, and hyperoxia + hydrogen + LY294002 (a PI3K/Akt inhibitor). Proliferation and apoptosis of AECIIs were assessed using MTS assay and flow cytometry (FCM), respectively. Gene and protein expression were detected by quantitative polymerase chain reaction (q-PCR) and western blot analysis. Stimulation with hyperoxia decreased the expression of P-Akt, P- FoxO3a, cyclinD1 and Bcl-2. Hyperoxic conditions increased levels of Bim, Bax, and Foxo3a, which induced proliferation restriction and apoptosis of AECIIs. These effects of hyperoxia were reversed with hydrogen pretreatment. Furthermore, the protective effects of hydrogen were abrogated by PI3K/Akt inhibitor LY294002. The results indicate that hydrogen protects AECIIs from hyperoxia-induced apoptosis by inhibiting apoptosis factors and promoting the expression of anti-apoptosis factors. These effects were associated with activation of the PI3K/Akt/FoxO3a pathway.     

FoxO转录因子

FoxO家族是转录调节因子 ,也是INS IGF 1信号通路中的关键分子。FoxO基因在进化上高度保守 ,其氨基酸序列中含有 3个高度保守PKB磷酸化基序。FoxO受PI3K PKB磷酸化级联通路的调节 ,其活性与磷酸化状态直接相关。FoxO对细胞增殖、细胞凋亡等生理过程有重要调节作用 ,并可能在免疫系统发育中对免疫细胞的凋亡及亚群间的平衡起一定调节作用。     

P13K／Akt及其靶蛋白FOXO1与非酒精性脂肪性肝病

FOXO转录因子是Forkhead蛋白大家族的一个亚群,在人类的4个同源基因中包括Fox01、Fox02、Fox03a和Fox04。FoxO蛋白质通过丝氨酸或苏氨酸以及赖氨酸残基的磷酸化和乙酰化等后转录修饰后而发挥作用。其中Foxol是含有高度保守DNA结合位点的核转录蛋白,其主要功能是磷脂酰肌醇3。激酶（P13K）／蛋白激酶B（Ala）的底物,在胰岛素信号转导中起负性调节作用,Foxol通过介导胰岛素依赖性微粒体甘油三酯转运蛋白（MTP）的表达,影响肝脏装配和分泌极低密度脂蛋白（VLDL）,维持脂代谢稳定。在胰岛素抵抗和脂肪肝状态下,肝细胞核内Foxol表达明显升高,引起高甘油三酯血症和脂肪肝。有针对性的干预P13姒啵t及Foxol的表达,可能从分子机制上为非酒精性脂肪肝的防治提供广阔前景。     

PI3K/Akt 及其靶蛋白FOXO1 与非酒精性脂肪性肝病

FOXO转录因子是Forkhead蛋白大家族的一个亚群,在人类的4个同源基因中包括FoxO1、FoxO2、FoxO3a和FoxO4。FoxO蛋白质通过丝氨酸或苏氨酸以及赖氨酸残基的磷酸化和乙酰化等后转录修饰后而发挥作用。其中Foxo1是含有高度保守DNA结合位点的核转录蛋白,其主要功能是磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)的底物,在胰岛素信号转导中起负性调节作用,Foxo1通过介导胰岛素依赖性微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)的表达,影响肝脏装配和分泌极低密度脂蛋白(VLDL),维持脂代谢稳定。在胰岛素抵抗和脂肪肝状态下,肝细胞核内Foxo1表达明显升高,引起高甘油三酯血症和脂肪肝。有针对性的干预PI3K/Akt及Foxo1的表达,可能从分子机制上为非酒精性脂肪肝的防治提供广阔前景。