AMPK:细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPactivated proteinkinase,AMPK)是真核细胞中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1(LKB1)、Ca2+/CaM-依赖蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)、AMP/ATP或ADP/ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

腺苷酸活化蛋白激酶：肿瘤治疗新靶点

腺苷酸活化蛋白激酶（AMP—activated proteinkinase,AMPK）是真核细胞内发现的一类与细胞能量代谢有关激酶家族中的一员,被称之为“能量感应器”。当细胞内AMP／ATP值升高时,AMPK被激活。研究发现,在肿瘤细胞中,活化的AMPK可协同相关抑癌因子调节细胞周期、细胞凋亡以及蛋白质合成,最终影响细胞的增殖。因而,AMPK可以通过感应细胞能量水平的变化来调节细胞增殖。这给肿瘤治疗提供了一定的启示,即以肿瘤细胞能量代谢特点而探寻抑制肿瘤细胞增殖的途径。     

AMPK的功能调控及其与肿瘤之间的关系

AMP激活的蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK)是高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,广泛存在于真核生物中,是细胞内重要的能量感受器,具有调控和维持能量动态平衡的作用。在低能量状态下,活化的AMPK可增强机体的分解代谢,抑制合成代谢,并参与细胞生长、增殖、自噬等生物学功能,进而维持ATP产量以应对内外环境的变化。鉴于肿瘤细胞的生长与异常的能量代谢息息相关,AMPK可随细胞内特定能量条件的变化而变化,具有促进或抑制肿瘤发生的"双重功能"。本文综述了AMPK的生物学功能以及与肿瘤之间关系的进展,旨在为今后利用AMPK治疗代谢性疾病和预防肿瘤发生提供理论基础。     

腺苷酸活化蛋白激酶参与调控物质代谢及多种病理反应的分子机制

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)在真核细胞生物中广泛存在,属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是一个参与许多细胞信号传导通路的关键蛋白,也是调节细胞能量代谢的开关,故有细胞能量调节器之称。各种导致细胞内AMP/ATP比值升高的因素均可引起AMPK活化。AMPK活化是抑制消耗ATP的合成代谢并启动生成ATP的分解代谢的过程,从而维持机体能量代谢平衡。AMPK不仅在糖脂代谢和心血管、呼吸系统、生殖系统、泌尿系统等病理反应中具有重要作用,而且在人类恶性肿瘤中也扮演着重要角色,对肿瘤细胞的增殖、生长、侵袭和转移具有复杂的调控作用。我们简要综述AMPK的生物学特性及其参与调控多种病理反应的作用机制。     

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.     

AMPK对线粒体功能的调节

5’单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMP—activated protein kinase,AMPK）是细胞的能量感受器,调节细胞能量代谢,在正常细胞和癌细胞中均发挥重要的生物功能,它的激活有助于纠正代谢紊乱,使细胞代谢趋向生理平衡。在细胞应急反应中,细胞感受到能量危机,ATP浓度下降,AMP浓度上升,细胞内AMP／ATP比例上升,AMPK被激活：而在病理状态下,如代谢综合征、肿瘤等,常伴随能量代谢紊乱和AMPK激活抑制,因此,AMPK被视为治疗代谢性疾病与肿瘤的潜在作用靶点。然而,AMPK对能量代谢的调节与线粒体的功能密不可分,线粒体作为细胞的能量工厂,在健康与疾病中也发挥着重要的作用。越来越多的研究表明,线粒体能影响AMPK的活性,同时AMPK也通过多方面对线粒体进行调节,线粒体相关疾病与AMPK的调节有着密切的关系。该文主要针对AMPK是如何对线粒体的合成、线粒体自噬、内源性凋亡及线粒体相关疾病等方面进行综述。     

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。     

AMPK在胰岛素信号转导通路中的作用

单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase,AMPK)作为一种细胞能量调节器,当细胞经历代谢应激反应时,伴随着细胞内AMP水平或AMP与ATP的比例升高,AMPK被AMP激活,其活化的结果导致脂肪酸氧化的增加以产生更多ATP;同时,抑制ATP消耗,综合效应是帮助细胞度过急性损伤,暂时保障细胞的存活。因为一些治疗2型糖尿病的药物通过激活AMPK而发挥作用,故AMPK被认为是各种潜在的和有效的抗糖尿病药物的靶效应器。5-氨基-4-氨甲酰咪唑核苷(5-amino-4-imidazolecarboxamide riboside,AICAR),进入细胞后被磷酸化变成ZMP,后者类似AMP也能够激活AMPK。因此,我们采用AICAR激活AMPK,观察活化的AMPK对脂肪细胞能量代谢及胰岛素信号途径的作用。结果显示,脂肪细胞中的AMPK被激活后,丙酰辅酶A(malonyl-CoA,一种脂肪酸氧化作用的抑制剂及脂肪酸合成的前体中间产物)浓度下降80%;在已分化的3T3-F442a脂肪细胞中,AICAR通过激活AMPK,增强胰岛素对Akt/PKB的激活和GSK3的磷酸化。相反,在AICAR预...     

蛋白激酶AMPK的研究进展

AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)广泛存在于真核细胞中,一旦被激活,即可磷酸化下游靶蛋白,关闭消耗ATP的合成代谢途径,开启产生ATP的分解代谢途径,被称为“细胞能量调节器”。许多新的下游靶蛋白的发现也为AMPK生物学效应的阐明提供了新思路。     

MELK的功能及其在肿瘤研究中的进展

母体胚胎亮氨酸拉链激酶(MELK)是蔗糖非发酵1/AMP活化蛋白激酶(Snf1/AMPK)家族中一个独特成员,是一种周期依赖性激酶。与家族其他成员不同,MELK并不参与代谢应激状态下细胞的生存调控,而更多参与细胞周期、细胞增殖、肿瘤生成和细胞凋亡等过程。MELK在人体多种肿瘤中表达升高,与肿瘤的预后密切相关。MELK在肿瘤干细胞中被异常激活,使肿瘤细胞获得生长、侵袭、迁移等能力,因此,MELK可以作为肿瘤治疗的重要靶点。我们就MELK基因的生物学功能、作用机制及其在肿瘤研究中的进展做简要综述。     

AMPK与胰岛素抵抗

糖代谢是物质代谢的基础,运动中骨骼肌糖代谢水平直接影响机体运动能力。近年来研究发现,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)作为能量代谢变化的感受器能够被运动中ATP/AMP的比值变化所激活,并能直接改善骨骼肌胰岛素抵抗,对机体运动能力有重要的影响。同时AMPK的长期激活可能参与了运动训练引起的胰岛素敏感性增加的调节,虽然其机制尚不清楚。本文通过文献检索法对运动中AMPK的激活机制及其在改善胰岛素抵抗过程中的作用及机制进行综述。     

肝激酶B1和造血干细胞内稳态

肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1),又名丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶11(STK11),是一种蛋白激酶,可磷酸化AMP激活的蛋白激酶和12种其他AMPK相关激酶。LKB1还是一种肿瘤抑制蛋白,生殖细胞LKB1基因突变可引发家族性黑斑息肉综合征,而体细胞突变可造成多种肿瘤发生。小鼠Lkb1的失活可导致造血干细胞(HSC)静息的丧失、快速的HSC消耗、严重的全血细胞减少和最终的致死。Lkb1缺陷的HSC细胞显示出线粒体缺陷、膜电位减少和细胞ATP耗竭。这些结果说明LKB1是一种HSC内稳态和造血过程中的新调节因子。     

运动激活AMPK减少海马Aβ沉积的可能机制

淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)沉积形成的老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)最主要的病理原因之一,其海马内的异常沉积可诱导AD的发病,这与AD动物海马内腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活性的降低有关。研究发现,适宜的体育运动能够抑制AD动物海马内Aβ的沉积,但具体机制尚不明确。现综述了近期的研究成果,推测适宜的体育运动可以通过消耗ATP,使AMP水平升高,AMP可激活海马内AMPK,激活了的AMPK可通过上调α-分泌酶表达和下调β-分泌酶表达来减少Aβ的生成,从而起到了预防和缓解AD的作用。     

β肾上腺素受体的丝裂原活化蛋白激酶信号途径

β肾上腺素受体（β－AR）除了通过经典的信号途径介导细胞生物功能外,还可以激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号途径,活化后的MAPK参与调节多种细胞生物学活动。然而,将β-AR与MAPK信号联系起来的分子机制还需要进一步的研究。     

腺苷酸活化蛋白激酶在糖脂代谢调控中的研究进展

AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种异源三聚体复合物,作为机体能量平衡和糖脂代谢的重要激酶参与多种生理过程的调节。研究表明,炎症、糖尿病和癌症等多种慢性疾病也与AMPK功能和活性调节有密切关系。新近发现,糖尿病一线用药二甲双胍抑制肝糖产生改善病人高血糖的作用与AMPK激活有关,提示靶向AMPK可能是预防和治疗多种慢性疾病的有效策略之一。文中从AMPK的结构与活性、AMPK在糖代谢调控中的作用和AMPK在血脂代谢调控中的作用3个方面综述了AMPK研究的进展,旨在为糖脂代谢调控的基础和临床研究提供依据。     

AMPK对线粒体质量的调控作用

线粒体是哺乳动物细胞内重要细胞器,通过生物合成、分裂/融合及线粒体自噬过程之间的平衡来维持线粒体质量,其功能异常将导致多种疾病的发生。腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是感受细胞能量变化的关键分子,细胞能量胁迫条件下激活AMPK调控了线粒体的功能,并影响细胞能量代谢和机体的健康,提示AMPK是调控线粒体质量的重要因子。基于此,该文综述了AMPK的结构和激活因素,围绕线粒体生物合成、分裂/融合的动力学和自噬讨论AMPK对哺乳动物细胞线粒体质量的调控作用,为通过激活AMPK而调控线粒体质量,从而为维持机体健康、降低疾病发生提供理论依据。     

基瘦蛋白与其受体介导的信号转导

瘦蛋白是由肥胖基因编码的一种16kDa的活性蛋白质,其三维结构与长链细胞因子家族相似。瘦蛋白受体属I类细胞因子受体家族,包括6种剪接体（OB-Ra、b、c、d、e、f）,广泛分布于中枢及外周组织,其中的功能性受体（OB-Rb）与瘦蛋白结合后可激活Janus激酶/信号转导及转录激活蛋白（JAK-STAT）途径、原活化的蛋白激酶（MAPK）途径、磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/磷酸二酯酶3B（PDE3B）/cAMP途径、5＇-AMP活化的蛋白激酶（AMPK）等主要信号途径,在调节能量代谢、神经内分泌和免疫反应等方面发挥多效能作用,并参与肥胖、糖尿病、自身免疫性疾病等的发生发展过程。该文主要结合瘦蛋白及其受体的结构和功能对二者相互作用的模式和信号通路作一综述。     

下丘脑AMPK的活性介导摄食和体重调节

一磷酸腺苷(adenosine-monophosphate, AMP)活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是蛋白激酶级联反应的下游成分,是哺乳动物的细胞燃料计,也是细胞内的能量传感器,在维持能量平衡中占有重要作用。下丘脑是食物摄入和能量平衡的关键调节器,其AMPK参与的脂肪酸代谢途径不仅在调节食物摄入和能量平衡中发挥重要作用,也是外周激素信号如瘦素、胰岛素、脂联素和胃促生长素等作用的中介物。本文主要综述了下丘脑AMPK的活性调节及其整合外周激素信号参与能量稳态调节的机制,并展望了AMPK在体重调节和肥胖治疗中的作用。     

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。