LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中的调控作用

奶牛脂肪细胞体积和数目的不断增加会导致脂肪组织脂代谢的紊乱,引起一系列相关慢性疾病如Ⅱ型糖尿病、酮病、脂肪肝、高脂血症等的发生,LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中起着重要的调控作用。单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)是比较保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,在调节能量代谢中起着枢纽作用。肝激酶B1(LKB1)属于一种丝氨酸激酶,是AMPKα的上游激酶,可参与细胞内能量代谢等多种生物活动。沉默信息调节因子1(SIRT1)是一种NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,可通过去乙酰化LKB1增加AMPKα的活性。就LKB1-AMPKα-SIRT1信号转导通路在奶牛脂肪组织脂代谢紊乱中的调控机制作一综述,旨在为下一步研究奶牛脂代谢相关信号通路调控机理提供依据。     

AMPK信号通路与衰老

单磷酸腺苷活化蛋白激酶AMPK(AMP-activated kinase,AMPK)是一种高度保守的细胞能量代谢调控器,在调节细胞的生长、增殖、存活及调节机体能量代谢中起着重要的作用。AMPK参与调节一系列衰老相关信号通路如SIRT1、CRTC-1等。研究AMPK与衰老相关信号通路的关系,对于揭示衰老及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以AMPK信号通路为靶点的抗衰老及衰老相关疾病的治疗药物提供新策略。     

AMPK相关代谢机制在非创伤性股骨头坏死中的研究进展

腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)作为"人体物质能量的调节器",在肥胖症、糖尿病、高脂血症等人体代谢性疾病中起着重要的调节作用。近年来研究表明AMPK信号通路对成骨成脂分化、破骨等人体骨稳态代谢微环境具有调控作用,而骨稳态代谢微环境的失衡失调是骨质疏松症、股骨头坏死等骨病发生的重要原因之一。本文主要通过对AMPK结构、功能及其在人体脂代谢、骨代谢中的作用机制进行探讨,探析其在骨病形成中的作用,并探析其在非创伤性股骨头坏死(non-traumatic osteonecrosis of the femoral head, NONFH)中的可能作用机制,从而为NONFH的研究及靶向治疗提供理论依据。     

腺苷酸活化蛋白激酶在脂联素心血管保护效应中的作用

脂联素是主要由白色脂肪组织分泌的一种活性多肽,具有调节脂肪酸和葡萄糖代谢、抗炎、减轻动脉粥样硬化等多种生物学功能,血浆脂联素含量降低参与了代谢性疾病及心血管疾病的发生、发展。腺苷酸活化蛋白激酶（AMP．activated protein kinase,AMPK）是脂联素信号通路中的关键信号分子,本文就其在脂联素心血管保护效应中的作用作一综述,介绍脂联素改善糖、脂代谢紊乱、动脉粥样硬化、心力衰竭及心肌缺血,再灌注损伤作用机制的新进展。     

运动调控糖尿病骨病相关信号通路的研究进展

糖尿病是一种以高血糖为主要特点的慢性代谢疾病。长期患有1型和2型糖尿病的患者可能会出现骨骼并发症或"糖尿病性骨病",包括骨质减少、骨质疏松、骨关节病变和低应力骨折的发生率增加。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和叉头转录基因(FoxO)在糖脂代谢及骨代谢中具有重要调节作用。AMPK是mTOR和FoxO的上游调控因子,AMPK和PI3K/Akt都可以调节mTOR和FoxO1,而能量消耗是激活PI3K/Akt的因素之一,即AMP/ATP的值改变可以激活PI3K/Akt。运动能够介导上述三条通路调控糖尿病骨病,但不同形式不同负荷的运动对糖尿病骨病相关信号通路作用不一,其中运动强度是关键因素。该文查阅国内外大量文献,总结了此三者在糖尿病骨病中的调节机制,通过探讨运动介导此三者对糖尿病骨病的影响,试图为糖尿病骨病的预防和治疗提供新的理论依据。     

Leptin介导AMPK信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类代谢调控的研究

以体外培养的猪原代皮下脂肪细胞为研究材料,检测Leptin介导AMPK信号通路中基因表达水平,旨在阐明Leptin介导AMPK信号通路对脂肪代谢调控的分子机制。用0和100 ng/m L Leptin分别处理脂肪细胞48 h,油红O染色鉴定脂肪细胞,试剂盒测定细胞中甘油三酯和游离脂肪酸含量,Real-time PCR方法检测皮下前脂肪细胞中AMPK信号通路中基因表达水平。研究结果表明,皮下前脂肪细胞中,Leptin组甘油三酯含量均显著低于对照组(P0.05),表明Leptin可以降低细胞中甘油三酯和游离脂肪酸含量。Leptin组中AMPK信号通路中的基因lep R、AMPK、CPT-1基因的表达量均显著高于对照组(P0.05),ACC基因表达量显著低于对照组(P0.05),表明Leptin通过调控AMPK信号通路中基因表达,启动AMPK信号通路的信号传递。皮下前脂肪细胞中,lep R、AMPK和CPT-1基因表达量均与甘油三酯和游离脂肪酸含量呈显著负相关(P0.05);ACC基因表达量与甘油三酯和游离脂肪酸含量呈显著正相关(P0.05)。结果表明,Leptin通过激活AMPK信号通路,降低ACC基因的表达量,提高CPT-1基因表达水平,促进甘油三酯分解及脂肪酸的氧化,降低细胞中甘油三酯和游离脂肪酸的含量。     

AMPK/mTOR信号通路的研究进展

mTOR是细胞生长和增殖的中枢调控因子。mTOR形成2个不同的复合物mTORC1和mTORC2。mTORC1受多种信号调节,如生长因子、氨基酸和细胞能量,同时,mTORC1调节许多重要的细胞过程,包括翻译、转录和自噬。AMPK作为一种关键的生理能量传感器,是细胞和有机体能量平衡的主要调节因子,协调多种代谢途径,平衡能量的供应和需求,最终调节细胞和器官的生长。能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导,其中AMPK/mTOR信号通路在细胞内共同构成一个合成代谢和分解代谢过程的开关。此外,AMPK/mTOR信号通路还是一个自噬的重要调控途径。本文着重于目前对AMPK和mTOR信号传导之间关系的了解,讨论了AMPK/mTOR在细胞和有机体能量稳态中的作用。     

AMPK在非小细胞肺癌发生发展中的研究进展

腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK),是细胞内重要的能量感受器,在调控细胞和机体的能量代谢中起到极其重要的作用。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,应对细胞内外环境的刺激。并且影响细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。肿瘤细胞具有独特的能量代谢方式——Warburg现象,用于应对营养和能量的相对缺乏。AMPK干扰肿瘤细胞的独特能量代谢方式,广泛影响肿瘤的发生、生长、转移,发挥重要的肿瘤拮抗作用。非小细胞肺癌(non-small cell cancer,NSCLC)是常见恶性肿瘤的一种,具有一般恶性肿瘤的特征,近年来在NSCLC的研究进程表明:AMPK及其相关信号分子LKB1,PI3K/AKT,Ca MKKβ,PTEN等与NSCLC密切相关,活化相应通路或抑制相应通路,可显著拮抗NSCLC。从而AMPK及其相关信号分子有可能作为抗NSCLC药物的作用靶点。     

运动与二甲双胍调节肝脏脂代谢的作用机制研究进展

肝脏脂代谢紊乱与2型糖尿病、肥胖症、心血管疾病等多种慢性病密切相关。运动与二甲双胍均可通过作用于不同组织器官调节机体脂代谢,是防治脂代谢异常相关疾病的有效手段。运动可减少肝脏脂质摄入与分泌、降低脂质合成、促进脂肪酸分解,二甲双胍可抑制肝脏糖异生及脂质合成,达到控糖减脂的作用。两者在激活AMPK信号通路、促进肝脏因子分泌方面表现为协同效应,而对线粒体复合物I活性的调节却表现为拮抗效应,两者联合作用于肝脏脂代谢的分子机制有待进一步研究。该文基于运动与二甲双胍调控肝脏脂代谢的生物学机制进行综述,为慢病预防和治疗提供新的思路与策略。     

Sestrins在AMPK/mTOR调控细胞能量代谢中的作用研究进展

一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是细胞内两个重要的能量感受分子。AMPK主要调控分解代谢,而mTOR主要影响合成代谢,两者在调控细胞代谢平衡过程中发挥重要作用。Sestrins是新近发现的一类进化高度保守的应激诱导蛋白,可保护细胞免受氧化应激的损伤。此外,Sestrins还能调控AMPK/mTOR信号通路活性,从而影响组织细胞的能量代谢稳态,但其机制尚不明确。本文将主要针对Sestrins与AMPK/mTOR信号通路之间的调控关系以及对细胞能量代谢影响的最新研究进展加以综述。     

脂联素调节糖脂代谢相关信号通路的研究进展

脂联素是一种主要由脂肪组织分泌的脂肪细胞因子,具有调节糖脂代谢、增强胰岛素敏感性、抗炎和抗动脉粥样硬化等多种作用。在脂联素介导的信号通路中,脂联素首先与脂联素受体(AdipoR)位于膜外的羧基端结合,再通过AdipoR膜内的氨基端与信号接头蛋白结合,进而激活下游的多条信号通路,其中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是脂联素信号通路中的关键分子,活化的AMPK可以使其下游的乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)等多种胞质信号分子磷酸化,介导细胞能量代谢。本文重点综述了脂联素通过AMPK调节糖脂代谢的信号通路的研究进展。     

AMPK在肿瘤发生发展中的研究现状

单磷酸腺苷激活的蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为真核细胞内重要的能量感受器,是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶,能够维持和调控细胞能量动态平衡,在糖脂代谢调控的生理状态以及癌症和糖尿病等病理状态中均发挥着不可或缺的作用。随着对AMPK调控网络研究的进一步深入,发现在不同肿瘤细胞及特定发展阶段中,AMPK可能通过不同的信号通路发挥其促进和抑制肿瘤发生发展的双重功能。深入理解AMPK复杂的调控网络与癌细胞不同代谢需求之间相互作用的方式具有重要指导意义。AMPK激活剂二甲双胍(metformin)作为经典的抗糖尿病药物如今备受肿瘤界关注,但其是否依赖于AMPK发挥作用仍存在很多争议,其能否用于临床肿瘤治疗还有待进一步研究讨论。本文通过对AMPK的功能结构及其与肿瘤生长(能量代谢、自噬、死亡方式)、肿瘤转移、血管生成之间的关系进行系统阐述,并着重讨论AMPK激活剂二甲双胍与肿瘤的相关研究,旨在为靶向AMPK抑制肿瘤发生发展提供理论基础。     

miRNA通过PPAR和AMPK/SREBPs信号通路调控脂质代谢

机体内脂质的稳态受到多条信号通路及其交错形成的复杂网络的调节,其中过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)信号通路可促进脂质生成,而腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信号通路促进脂肪酸的分解。miRNA作为一种转录后调控因子,可以调控脂质合成、分解等过程,在脂质代谢异常相关的疾病中具有重要的调控地位。本文基于61个已被报道受miRNA调控的脂质代谢相关基因,绘制这些基因之间的互作网络,从PPAR以及AMPK/SREBPs(sterol regulatory element-binding proteins)信号途径的角度综述了miRNA对脂质代谢的调控作用。     

AMPK对黄体脂滴代谢与类固醇激素产生的调节作用

黄体是卵巢重要的内分泌组织,含有丰富的脂滴,储存大量的胆固醇酯与甘油三酯,并参与卵巢功能调节。细胞质中的脂滴可作为细胞信号平台,与其他细胞器发生互作,同时参与控制细胞新陈代谢。促黄体素LH可以通过激活c AMP和PKA信号通路促进脂滴中水解胆固醇酯的激素敏感性脂肪酶(HSL)的磷酸化与激活,为类固醇激素生成提供胆固醇,为线粒体产生能量提供脂肪酸。能量传感器AMPK可以通过破坏代谢途径来抑制类固醇激素生成,如线粒体需要的胆固醇或类固醇激素生成所需的基因表达。另外,自噬也通过清除受损细胞器以及在饥饿时为细胞提供必需营养的方式参与调节细胞的代谢平衡,而影响AMPK活性与脂滴平衡的信号通路可以调控黄体细胞的自噬。由此可见,多个信号通路集中于黄体脂滴,参与调节类固醇激素生成和脂滴代谢。因此,进一步了解黄体细胞代谢通路是深入理解黄体功能与寿命调控机制的基础。     

CD36在炎症反应和脂质代谢中的作用

白细胞分化抗原36 (cluster of differentiation 36, CD36)是一种高度糖基化的单链跨膜蛋白,属B型清道夫受体。其功能较为广泛,不仅可以识别"异己"成分,诱发免疫应答,还参与多种生理、病理过程。CD36作为膜受体与其他膜蛋白和胞质蛋白组成不同的信号通路。CD36是TRL4的辅助受体,可识别病原体相关分子模式,级联NF-κB信号通路,在天然免疫过程发挥作用;作为修饰脂蛋白受体,级联MAPK通路,诱发无菌性炎症及脂代谢紊乱,并参与动脉粥样硬化病变;作为外源长链脂肪酸受体,通过AMPK/mTOR信号通路在能量代谢及脂质蓄积过程中发挥调控作用。该文综述了CD36的分子特征及其偶联相关信号通路在天然免疫和脂代谢等方面的作用与机制,展示CD36的多功能特点,为相关生物医学研究提供依据。     

BMP9通过调控AMPK信号通路抑制乳腺癌细胞脂质代谢及脂质利用

为研究骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对乳腺癌脂质代谢的影响,该研究采用定量PCR、Western blot及中性脂肪酸试剂盒法检测过表达及干扰BMP9后乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达、脂肪酸含量变化及AMPK通路活化情况。结果显示,过表达BMP9后,乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达除激素敏感脂肪酶(HSL)外,均有显著减低(P0.05);细胞内中性脂肪酸含量减低,AMPK信号通路明显活化;干扰BMP9表达后,脂质代谢关键因子表达升高,细胞内中性脂肪酸含量同样呈升高趋势。该研究证明,BMP9可抑制乳腺癌细胞脂质代谢关键因子的表达,这一作用与AMPK信号通路的活化有关。     

AMPK在机体糖脂代谢中的作用

AMP激活的蛋白激酶(AMPK)是一种广泛参与调节细胞代谢的激酶,被称为"能量感受器".一旦胞浆中AMP/ATP比例升高,或其它因素激活AMPK时,AMPK可增强葡萄糖摄取和利用,以及脂肪酸氧化,产生更多能量;同时抑制葡萄糖异生、脂质合成及糖原合成等通路,减少能量消耗,从而使细胞能量代谢保持平衡.AMPK参与调节包括胰岛β细胞、肝脏、骨骼肌和脂肪在内的多种外周组织的糖脂代谢过程.本文旨在总结并讨论AMPK在机体主要糖脂代谢器官中的作用,并重点分析其在治疗胰岛素抵抗和2型糖尿病中的潜在作用.     

基于IPA分析自噬对大鼠肝再生中树突状细胞的调节作用

为探讨自噬对大鼠肝再生中树突状细胞(Dendritic cells, DCs)的调节作用,文章通过Percoll 密度梯度离心结合免疫磁珠分选分离大鼠DCs,Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠肝再生中自噬相关基因表达变化,利用IPA等软件分析自噬在DCs中的生理活动。结果表明,LC3、BECN1、ATG7和SQSTM1等关键基因在部分肝切除后不同恢复时间段有明显表达变化;芯片中对应的自噬相关基因为593个,其中210个基因发生了有意义的变化。比较分析自噬生理活动情况,发现自噬在再生早期和晚期阶段增强,增殖期减弱。与自噬相关的生理活动主要有RNA表达、RNA转录细胞分化和增殖,其中涉及的信号通路主要有PPARα/RXRα激活、急性期反应、TREM1 信号通路、IL-6 信号通路、IL-8 信号通路和IL-1 信号通路等,它们在肝再生阶段发生了不同程度的上调或下调。Cluster 分析还发现,P53和AMPK信号参与调控DCs的自噬活动,在肝再生早期主要是AMPK信号,在肝再生末期P53和AMPK信号共同参与自噬的调节。以上研究结果说明DCs自噬可能在肝再生早期激活细胞免疫反应和后期清除DCs等方面发挥着重要作用。     

硫化氢与自噬:一把双刃剑

硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)被认为是第三种气体信号分子,在许多生理及病理生理情况下发挥重要的调节作用。然而,在硫化氢对自噬的作用这一方面仍有一些争论。许多信号通路参与硫化氢的促自噬作用,例如AMPK/mTOR、LKB1/STRAD/MO25以及MiR-30c信号通路。同时,也有许多信号通路在硫化氢的抗自噬作用中发挥重要作用,例如SR-A、PI3K/SGK1/GSK3β、PI3K/AKT/mTOR、Nrf2-ROS-AMPK、AMPK/mTOR以及JNK1信号通路。在治疗人类疾病时,可以设计研发新型硫化氢相关药物,通过调节自噬增加疗效。本文主要讨论硫化氢在其介导的自噬信号通路中的作用。     

运动通过调节SCFAs延缓衰老及其作用机制的研究进展

短链脂肪酸(SCFAs)作为肠道菌群的代谢产物,其水平失衡与衰老以及增龄相关疾病的发生发展关系密切。本文通过归纳、总结近年运动与老年人产SCFAs菌群相关的研究,系统论述运动对SCFAs的影响,以及SCFAs介导运动延缓衰老可能的作用机制。结果显示：运动能优化老年人肠道菌群组成,使产SCFAs菌群占比增加,促进SCFAs产生;运动调控SCFAs延缓衰老的分子机制可能涉及炎症反应、糖脂代谢及细胞自噬等多个方面。(1)炎症状态缓解：SCFAs激活GPR41/GPR43或HDAC抑制NF-κB通路,降低炎症因子水平,缓解炎性衰老。(2)改善糖脂代谢：SCFAs一方面通过GPR41/GPR43受体促进PYY、GLP-1和瘦素释放,加速血糖被骨骼肌或脂肪组织摄取利用;另一方面介导AMPK通路抑制肝脏糖异生,同时通过AMPK通路上调脂肪组织UCP-1/UCP-2等产热蛋白或ATGL等脂解蛋白表达,促进脂肪氧化与分解。(3)影响细胞自噬：SCFAs可经由AMPK/mTOR或PI3K/Akt/mTOR通路调控细胞自噬,改善衰老相关疾病病程。本文以SCFAs为切入点,对运动调控SCFAs表达进而延缓衰老...