Akt与细胞线粒体凋亡途径

在肿瘤和代谢性疾病的研究中,PI3K/Akt信号通路在线粒体功能调控中的作用日益受到重视,作为PI3K的主要下游靶蛋白,丝/苏氨酸蛋白激酶Akt在线粒体介导的内源性凋亡通路和糖酵解中发挥重要作用。本文就Akt与细胞线粒体凋亡途径的关系做一综述。     

PI3K/Akt信号通路调控胚胎干细胞的自我更新和多向分化潜能的研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)及其下游靶点蛋白激酶B(protein kinase B,Akt/PKB)可被细胞内外一系列信号所激活,在增殖、分化、凋亡等多种细胞生物学功能的调节过程中,起着非常重要的关键信号分子的作用。近年来研究显示,I型PI3K和其下游分子Akt/PKB所组成的信号通路与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)自我更新和多向分化潜能的维持密切相关。深入研究ES细胞自我更新和多向分化潜能的维持及其分子机制,是其应用于细胞替代治疗、再生医学和组织工程的基础。本文着重对PI3K/Akt信号通路调控ES细胞自我更新和多向分化潜能的研究进展进行综述。     

葡萄籽原花青素通过PI3K/Akt信号通路抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡

为了探讨葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidin, GSP)对心肌细胞的保护作用及机制,通过CCK-8法评估细胞活力,采用Western-blot分析评估GSP对凋亡相关蛋白质(cleaved caspase-3、Bax和Bcl-2)和PI3K/Akt通路相关蛋白质(p-PI3K、PI3K、p-Akt和Akt)表达水平的影响,并使用TUNEL染色和Hoechst 33258染色评估H9c2心肌细胞凋亡情况。结果显示, GSP可以抑制H₂O₂诱导的H9c2心肌细胞的细胞毒性和凋亡,使促凋亡蛋白cleaved caspase-3和Bax表达下降,并使抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平升高; GSP作用于H9c2细胞后, PI3K和Akt的磷酸化水平增加,使PI3K/Akt信号通路激活。实验结果初步表明, GSP可抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡,其作用机制可能与激活PI3K/Akt信号通路有关。     

Prosaposin对细胞增殖和凋亡的调控及其分子机制

为研究鞘脂激活蛋白原(Prosaposin)对细胞增殖、细胞凋亡的调控及其可能的分子机制, 以pcDNA3.1 in NIH3T3阴性对照细胞株和过表达prosaposin的Psap-Myc in NIH3T3细胞株为模型, 噻唑蓝(MTT)比色法检测prosaposin对细胞增殖的影响; Annexin V联合碘化丙啶(Propidium iodide, PI)法检测血清饥饿状态下prosaposin对细胞凋亡的影响; Western blotting检测PI3K/Akt信号通路中蛋白磷酸化水平的变化; Real-time PCR检测PI3K/Akt信号通路下游靶分子表达水平的改变。结果表明prosaposin可活化PI3K/Akt信号通路, 提高Akt^Ser473的磷酸化水平, 抑制细胞周期抑制基因P27^KIP1的表达, 上调细胞周期蛋白Cyclin D1的表达, 促进细胞周期从G1→S期进展; 诱导survival基因cIAP1、cIAP2的表达, 促进细胞存活。这些结果提示, prosaposin对细胞增殖和凋亡的调控可能是通过PI3K/Akt信号通路及其下游靶分子进行的。     

紫丁香苷调控PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导乳腺癌细胞凋亡的研究

目的 研究紫丁香苷的抗乳腺癌作用及分子机制，为紫丁香苷的临床应用提供理论依据。方法 MTT检测紫丁香苷对乳腺癌细胞增殖的抑制作用；台盼蓝、TUNEL和Annexin V-FITC/PI染色检测细胞的凋亡状况，Western bolt检测Caspase-3的活化情况，判断细胞凋亡是否发生；检测凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤2（Bcl-2）的表达，结合JC-1染色探讨紫丁香苷对线粒体凋亡途径的影响；运用PI3K激动剂Recilisib做对比，qRT-PCR和Western bolt检测紫丁香苷调控PI3K/Akt/mTOR通路诱导癌细胞凋亡的作用。结果 紫丁香苷对乳腺癌细胞的增殖具有时间和剂量依赖的抑制作用，能诱导癌细胞发生凋亡。进一步研究发现，紫丁香苷处理后，细胞内Caspase-3被激活，Bcl-2表达下降，线粒体膜电位明显丧失，PI3K、Akt和mTOR的mRNA与蛋白质水平表达无明显变化，但蛋白质磷酸化水平明显下降；Recilisib处理后部分抵消了紫丁香苷对乳腺癌细胞凋亡的作用。结论 紫丁香苷对乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7具有良好的抑制作用，其通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化来抑制细胞增殖并诱导细胞发生线粒体途径的凋亡。紫丁香苷是具有开发潜力的抗乳腺癌药物。     

17β-雌二醇通过PI3K/Akt/mTOR通路抑制白介素1β诱导的大鼠椎间盘髓核细胞的凋亡

髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)的异常凋亡是导致椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)的主要原因。本研究组前期研究显示,17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)能够通过PI3K/Akt信号通路抑制白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的大鼠椎间盘NPCs凋亡。本研究旨在探讨PI3K/Akt途径的下游蛋白是否参与E2对NPCs凋亡的抑制作用。用胰蛋白酶消化法分离原代大鼠NPCs,采用E2和PI3K/Akt信号通路下游蛋白的不同抑制剂预处理后用IL-1β处理,用Annexin V/PI染色法检测凋亡率,用CCK-8法检测细胞活力,用细胞黏附试验检测NPCs与Ⅱ型胶原的黏附能力,用Western blot检测哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of Rapamycin,mTOR)、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)和核因子κB(nuclear factor kappaB,NF-κB)磷酸化水平。结果显示,E2显著抑制IL-1β诱导的NPCs凋亡,逆转由IL-1β引起的细胞活力和黏附能力的降低,抑制IL-1β对mTOR磷酸化水平的下调作用,而雷帕霉素可以阻断E2的这些保护作用。以上结果提示,E2可能通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制IL-1β诱导的NPCs凋亡。     

PI3K/Akt信号通路与肺纤维化

肺纤维化(pulmonary fibrosis)是进行性、致命性的疾病。其致病机制不明,治疗效果差。PI3K/Akt信号通路主要与细胞的生长、增殖、分化、凋亡及血管形成等有关。近年来,随着对PI3K/Akt信号通路的深入研究,发现其活化后可激活下游中的一些因子参与肺纤维化,且与其他通路协同作用促进肺纤维化的形成。因此该通路有可能成为治疗肺纤维化的新靶点。将PI3K/Akt信号通路参与肺纤维化形成的研究进展作一综述。     

四氢紫堇萨明对Aβ_(25-35)诱导AD细胞模型凋亡的影响及其机制研究

探讨四氢紫堇萨明(SQZJSM)对阿尔茨海默病(AD)细胞模型凋亡的影响及作用机制。采用Aβ_(25-35)诱导神经细胞PC-12损伤建立AD细胞模型,通过流式细胞仪检测凋亡率,高通量高内涵分析系统观察细胞核形态并检测线粒体膜电位(MMP)变化,Western blot法检测凋亡相关蛋白的表达。结果显示,SQZJSM可改善模型细胞受损的细胞核形态,同时显著减少模型细胞凋亡率和胞质Cyt C含量,上调MMP,降低Bax、Cleaved-Caspase 3、Cleaved-Caspase 9蛋白表达,增加Bcl-2、p-Akt/T-Akt表达(P 0. 05); PI3K/AKT抑制剂LY294002可阻断SQZJSM对模型细胞的上述改善作用。以上结果表明四氢紫堇萨明可显著改善Aβ_(25-35)诱导的AD细胞模型凋亡,其机制可能与激活PI3K/Akt信号通路调控内源性线粒体凋亡途径相关。     

罗布麻总黄酮通过PI3K/Akt/GSK3β抑制H_2O_2诱导的EA.hy926凋亡机制研究

心血管疾病严重危害人类健康,其致病机制主要是氧化应激诱导的内皮细胞凋亡,保护内皮细胞免受氧化应激损伤是防治心血管疾病的关键。为了探讨罗布麻总黄酮(total flavonoids of Folium Apocyni Veneti,TFF)抑制过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)诱导的EA.hy926细胞凋亡的机制,采用不同浓度TFF处理EA.hy926细胞,一定浓度的H_2O_2造模,通过MTT法、Hoechst33342/PI荧光双染、流式细胞术检测各组的细胞凋亡情况,并用Western-blot和荧光定量PCR检测相关蛋白及m RNA的表达水平。研究发现,H_2O_2能明显诱导EA.hy926细胞凋亡,而TFF可降低H_2O_2引起的内皮细胞凋亡,表现为凋亡率降低、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)增加、裂解的半胱天冬酶-3,-9(cleaved caspase-3,-9)表达减少、髓细胞白血病因子-1(myeloid cell leukemia-1,Mcl-1)表达增加、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B/glycogen synthase kinase-3β,PI3K/Akt/GSK3β)通路中Akt、GSK3β蛋白的磷酸化水平升高。上述结果表明,TFF主要是通过激活PI3K/Akt/GSK3β通路,调节Mcl-1的表达,保护MMP,进而抑制caspase蛋白的剪切活化,抑制H_2O_2诱导的EA.hy926凋亡。     

PI3K/Akt/mTOR信号传导通路与成人T淋巴细胞白血病关系的研究进展

成人T淋巴细胞白血病(ATL)是严重危害人类健康的一种疾病,它是由与H IV类似的逆转录病毒HTLV-I感染CD4+T细胞而诱发的恶性肿瘤。HTLV-Ⅰ导致ATL中起主要作用的是Tax蛋白,其反式激活作用占有重要地位,它可以激活PI3K/AKT/mTOR信号途径。PI3K/Akt/mTOR被认为是蛋白质合成的主要信号调节通路,研究表明该信号传导通路是与细胞增殖和细胞凋亡关系最密切的信号传导通路之一,其在成人T淋巴细胞白血病的发生、发展治疗及转归中发挥重要作用,并且已经成为治疗的新靶点。本文就PI3K/Akt/mTOR信号传导通路以及与ATL关系的研究进展作如下综述。