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。     

mTORC2调节细胞骨架的信号通路

近几年来,关于哺乳动物雷帕霉素靶（mammalian target of rapamycin,mTOR）在各种哺乳动物细胞中调节肌动蛋白微丝极化及肌球蛋白微丝网形成的研究一直在不断地取得新的进展。尽管到目前为止,包括mTORC2上游和下游在内的相关的调控路径还未明确,但是因为mTORC6,的物学多样性,使其成为了当今生物学研究的焦点之一。基于长久以来特别是近五年对mTORC2的研究,在涉及细胞运动迁移、增殖分化、蛋白质合成、凋亡及自噬等生物学功能的研究中,一些重要的下游相关调控分子和蛋白相继被发现,比如P—Rexl／2、Rho家族GTPases、PKC、cAMP、p27kip1等。该综述着重总结了mTORC2实现这些生物学功能所可能通过的四条路径。当然,仍然需要大量的实验数据和研究证据进一步地证实和完善这些已经发现的可能存在的路径。     

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.     

mTOR信号通路对脂肪生成的调控作用

脂肪组织是一种主要的能量储存和内分泌器官。脂肪生成是一系列复杂的细胞分化过程,受到细胞营养水平、激素和代谢物等调节。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)复合物包括哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)和mTORC2两种蛋白质复合体。mTOR复合物含有的脂质激酶样域奠定了mTOR通路调控脂肪生成的基础。对mTORC1和mTORC2的部分组成蛋白质研究也验证了mTOR调控成脂的功能。基于前期的研究,我们综述了miR-199a-3p、miR-103、miR-188、68 kD有丝分裂中的Src相关底物(Src-associated substrate in mitosis of 68 kD,Sam68)、内皮抑素等物质通过mTORC1和mTORC2蛋白质复合体调控脂肪生成的机制。同时,进一步构建了包括胰岛素/IGF通路、PI3K-AKT通路、氨基酸通路、AMPK通路、cAMP通路、cGMP通路、NOTCH通路以及影响上述通路的bta-miR-150、4-O-甲基蔗糖和多种蛋白质在内的mTOR信号通路调控脂肪生成的网络。本文主要综述了mTOR复合物的特性和mTOR通路调控脂肪生成方面的最新研究进展,指出mTORC2具有调控脂质摄取和脂质分解的作用,调控mTORC1功能的作用,但是有关mTORC2的研究相对mTORC1较少,因此,对脂肪生成和脂质代谢的进一步研究需要集中于mTORC2。     

第二代 mTOR 抑制剂的抗肿瘤研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是 PI3K/Akt/mTOR 等多种信号通路的下游分子,在细胞增殖、分化、转移和存活中发挥 重要作用,已成为癌症治疗的一个重要靶标。传统的 mTOR 抑制剂主要是雷帕霉素及其衍生物,能特异性抑制 mTORC1,但在部分癌 症临床治疗中未达到预期疗效,且易产生耐药性。第二代 mTOR 抑制剂即双重或多重 mTOR 抑制剂能与 mTOR 的催化位点竞争 ATP, 高度选择性地抑制 mTORC1 和 mTORC2,比单靶点 mTOR 抑制剂具有更大的治疗优势。此外,某些天然来源产物也具有对 mTOR 的 抑制作用,且毒性、副作用更小。综述近几年有关 mTOR 及其抑制剂在抗肿瘤方面的研究进展。     

mTORC2/Akt的反馈激活可拮抗隐丹参酮对HepG2细胞的抑制作用

目的:研究隐丹参酮对Akt活性的影响及其在抑制HepG2细胞生长中的作用。方法:Western印迹检测隐丹参酮对Akt磷酸化的影响;CCK-8法检测隐丹参酮与MK2206或PP242联合用药对HepG2的生长抑制作用。结果:Western印迹证明隐丹参酮处理能够增强HepG2细胞Akt的磷酸化,同时发现隐丹参酮对Akt的增强作用依赖于mTORC2的活性;通过MK2206或PP242抑制Akt的反馈激活,能够明显促进隐丹参酮对HepG2细胞的生长抑制作用。结论:通过抑制Akt的反馈激活能够增强隐丹参酮的抗肿瘤作用,为隐丹参酮肿瘤治疗的临床应用联合用药提供了理论基础。     

浅谈物质代谢网络的交汇点——mTOR

当营养、生长因子和能量代谢驱动碳水化合物分解功能,加速蛋白质、脂肪及氨基酸的合成代谢时,细胞便加速生长繁殖。哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)可整合营养、生长因子及能量等外界因素对细胞的刺激,调控细胞的增殖分化。m TOR存在两种复合体形式:mTORC1和m TORC2。mTORC1可接受来自生长因子、氨基酸、能量及炎症反应等多种信号,促进细胞增殖,在维持代谢稳态中具有重要作用。当缺失mTORC1时,细胞生长及蛋白质合成受到抑制并诱导自噬的发生。m TORC2则与细胞骨架、脂类分解、胰岛素抵抗、Akt等激酶的激活作用相关。本文中我们将综述近期发现的m TOR上下游信号分子,系统解析m TOR通过调节蛋白质、核酸和脂类代谢来促进机体生长和细胞增殖的分子机制。     

mTOR信号通路在疾病中的作用与调控机制

mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,与不同的蛋白质结合形成mTORC1和mTORC2两种复合物,体现了结构和功能上的差异。mTOR信号通路参与多种生理和病理过程,不仅可以调节细胞生长、代谢、血管生成、内环境稳定、自噬和衰老等生理过程,还与多种恶性肿瘤、自身免疫性疾病、心脑血管疾病等一系列的疾病发生及肿瘤抗药性相关。该文综述了mTOR信号通路在疾病发生中的作用及调控机制,为疾病治疗提供参考。     

mTOR信号通路及其与阿尔茨海默病的关系

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR是一个进化上十分保守的蛋白激酶,属于PIKK超家族。在细胞内mTOR存在两种功能不同的复合体mTORC1和mTORC2。mTOR主要通过接受上游信号分子Rheb、TSC1/TSC2的调控来整合细胞内外信号,其下游效应器是4E-BP和p70S6K,通过影响特定mRNA的翻译调节细胞的生长和增殖。在神经系统方面,神经元的发育、突触可塑性的调节、学习和记忆的形成都依赖于适当的mTOR通路的活化。新近的研究显示,神经退行性疾病阿尔茨海默病患者表现mTOR通路的异常,在双转基因鼠中,APP和PS1表达与mTOR/P70S6K下调关联,并影响精神状态评分。mTOR信号通路生理功能和调节机制的研究对了解AD的发病机理和寻找药物靶点具有重要意义。     

mTORC1在慢性肾功能不全胰岛素抵抗中的作用

代谢综合征(MetS)在慢性肾功能不全(CKD)患者中普遍存在,与CKD预后密切相关。胰岛素抵抗(IR)作为MetS的基础,是非糖尿病CKD患者疾病进展的独立危险因素。而mTORC1信号通路可感受多种环境变化调节机体的生长代谢稳态,参与肿瘤、肥胖、2型糖尿病等多种疾病发生发展过程。mTORC1过度激活被认为是2型糖尿病IR的机制之一,但在CKD疾病状态下,mTORC1与IR的关系尚不十分清楚。本文就CKD疾病状下,mTORC1对胰岛素信号通路的影响,做一简要概述,为CKD患者IR的治疗提供参考。     

氨基酸调节mTORC1信号通路的分子机制

正哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是存在于哺乳动物体内的一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能够调节细胞内多种物质的代谢。它参与组成哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mTORC1)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体2(mTORC2)2种复合体。在2015年发现的人类mT ORC1结构基础上,Saxton等人揭示了亮氨酸对于mT ORC1通路复杂的调控机制。他     

竹节参皂苷IVa通过Akt/mTOR通路保护胰岛β细胞损伤

摘要 目的：研究竹节参皂苷IVa（CHS）对高糖诱导的胰岛β细胞损伤的保护作用及其作用机制。方法：采用高糖建立胰岛β细胞损伤模型,分为正常组、模型组、CHS给药低、中和高剂量组（25、50 和100 μM）。MTT法检测CHS对胰岛细胞存活率的影响,胰岛素释放实验检测CHS对胰岛β细胞功能的影响,试剂盒检测Caspase 3和细胞色素c的水平,蛋白印迹法检测Bax、Bcl-2、Akt、mTORC1、S6K蛋白表达和磷酸化水平变化。结果：与正常组比较,高糖使INS-1细胞存活率降低,胰岛素释放减少,同时Caspase-3,细胞色素c,Bax蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少;与模型组比较,CHS可以明显逆转这一趋势（P <0.05）。此外,CHS可剂量依赖性的促进Akt,mTORC1和S6K磷酸化水平,进一步研究发现,CHS保护胰岛INS-1细胞的作用及对mTORC1和S6K磷酸化的作用被siAkt抵消。结论：CHS可以对抗胰岛β细胞的糖毒性,降低胰岛INS-1细胞凋亡,增加胰岛素释放水平,其作用机制可能与激活Akt/mTOR信号通路有关。     

辅助性T细胞17的研究进展

CD4 T细胞根据释放细胞因子不同可分为不同的亚型:辅助性T细胞(T helper cells, Th)1、Th2和调节性T细胞(regulatory T cells, Treg).最近发现了一种新的CD4 T细胞亚型:以分泌白细胞介素-17为主要特征的Th17细胞.Th17细胞的发现对CD4 T细胞分化、Th细胞漂移等传统理论提出了挑战,同样也为感染、免疫性疾病提供了新的研究思路,尤其是Treg、Th1、Th2和Th17细胞在体内的平衡对于维持正常免疫应答反应有重要意义.     

Rapamycin and Ageing: When,for How Long,and How Much?

正The mechanistic target of rapamycin(mTOR)is a nutrient and growth factor responsive kinase that modulates lifespan in species from yeast to mice(Johnson et al.,2013b).mTOR exists in two complexes within cells,mTOR complexⅠ(mTORC1)and mTOR complex 2(mTORC2)(Laplante and Sabatini,2012).Abundant evidence suggests that mTORC1is the primary mTOR complex involved in regulating longevity:mutations that reduce the     

钠离子依赖的中性氨基酸转运蛋白SNAT2的研究进展

钠离子依赖的中性氨基酸转运蛋白2 (sodium-coupled neutral amino acid transporter 2,SNAT2)是SLC38基因编码家族中转运系统A (SystemA)的重要成员。SNAT2广泛表达于哺乳动物各组织中。其表达受高渗、pH值、激素、炎症因子等因素的影响。SNAT2可以通过改变细胞内氨基酸的水平来调控哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)的下游通路,从而影响细胞蛋白质合成。SNAT2在肥胖、糖尿病、关节炎、癌症等多种病理生理过程中发挥着重要的作用。本文对SNAT2的研究进展进行综述。     

CD4+T细胞的新亚型：Th17细胞及其生物效应

辅助性T细胞通常分为Th1型和Th2型.20余年来,该分类方法形成了理解CD4 T细胞免疫生物学、固有免疫和适应性免疫调节理论的框架.近来研究发现,机体存在一种新型的不同于1型和2型的CD4 效应T细胞——辅助性17细胞(Thelp 17,Th 17),该细胞是由天然T细胞前体分化而来,具有独立的分化和发育调节机制,并特异性地产生白介素17(interleukin 17,IL-17)效应因子,在自身免疫性疾病和感染性疾病中发挥重要调节作用.这将对深入研究机体免疫调节、免疫病理和机体防御反应机制具有重要意义.就这种新型的辅助性T细胞的产生、发育分化机制和免疫调节效应研究进展做一简要综述.     

2N一4N嵌合体小鼠及其在基因功能研究上的应用

2N-4N嵌合体是由二倍体(2N)的胚胎细胞(或ES细胞)与四倍体(4N)的胚胎细胞组构成的一种拯救型嵌合体。这种嵌合体由于4N胚胎细胞独特的胚外组织发育特性,从而可获得完全源自2N细胞成份的仔鼠(或胎儿)。这一特性最终在ES细胞转基因的基因功能研究中极具重要价值。综述了2N-4N嵌合体研究进展及其在基因功能研究领域的应用。     

PRAS40(Ser183)磷酸化多克隆抗体的制备及检测

PRAS40为富含脯氨酸、分子量为40kD的Akt底物蛋白,能够与雷怕霉素哺乳动物细胞靶点复合物1(mTORC1)结合,其苏氨酸183位点(Ser183)可被mTORC1磷酸化。为了制备PRAS40(Ser183)磷酸化多克隆抗体,本实验通过蛋白疏水性抗原性分析设计多肽抗原,用其免疫家兔获得抗血清,ELISA检测其效价为1:10000;Western blotting法检测发现,通过rProtein A Sepharose亲和层析纯化并经非磷酸化的抗原条吸附处理后的抗体可以明显提高磷酸化抗体的特异性;用PRAS40抗体及PRAS40(Ser183)磷酸化抗体对正常细胞HL7702、HEK293及肿瘤细胞HepG2、A549、S180的检测显示:磷酸化的Ser183在不同细胞中表达差异不显著,而在经细胞饥饿处理的HEK293细胞中却明显观察到了S183磷酸化水平随氨基酸含量降低而减弱的现象。因此,本实验所制备的抗体可用于PRAS40(Ser183)磷酸化位点的功能研究。     

ANXA2对人结直肠癌caco2细胞行为及细胞骨架结构的调节

ANXA2是Annexin蛋白家族中的重要成员,研究证实,其在多种肿瘤组织中异常表达,且在细胞功能及命运的调节中扮演重要角色。为了准确研究ANXA2对细胞行为及细胞骨架结构的调节以及该调节对肿瘤发展过程中的影响,该实验室构建了敲除ANXA2基因的人结直肠癌细胞系（ANXA2-/-caco2）,研究ANXA2对细胞的生物学行为及结构的调节。结果显示,ANXA2表达的祛除明显抑制caco2细胞的增殖和迁移能力（P〈0．05）,但对其凋亡没有显著影响;敲除ANXA2显著降低F—actin的表达,且抑制caco2细胞伪足和微绒毛的发育,这也进一步验证了ANXA2的敲除影响caco2细胞的增殖与迁移能力。该研究结果在靶基因敲除的条件下从更加客观的形态学角度进一步支持了ANXA2对caco2细胞癌发展有关特性的重要调节作用,以及其作为癌基因治疗靶基因的重要潜在性。     

AIM2炎症小体介导细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是一种程序性细胞死亡，参与了多种疾病的发生发展，而炎症反应在细胞焦亡中的作用是目前的研究热点。炎症小体是炎症反应的重要组成部分，其中黑色素瘤缺乏因子2 (absent in melanoma 2,AIM2)炎症小体的激活是诱发由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶1 (caspase-1)介导的细胞焦亡的重要因素。靶向AIM2炎症小体激活与细胞焦亡可作为临床相关疾病治疗的有效策略，本文综述了AIM2炎症小体介导的细胞焦亡的研究进展。