FoxO转录因子的活性调节及对哺乳动物细胞进程的调控

FoxO转录因子在哺乳动物的细胞分化、增殖和细胞存活中发挥着重要调控作用,其转录活性受PI3K通路、非PI3K依赖通路、乙酰化和泛素化作用等多种途径调控.FoxO受到上游信号分子PI3K/Akt、SGK等的激活,调节靶基因的转录,从而调节哺乳动物细胞周期的进程和凋亡事件.FoxO已成为肿瘤、癌症科学研究的热点之一.     

mTOR的研究进展

mTOR(mammaliantargetofrapamycin)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在感受营养信号、调节细胞生长与增殖中起着关键性的作用。mTOR可磷酸化p70S6K和4E-BP1,促进蛋白质合成。mTOR的活性受氨基酸尤其是亮氨酸浓度的调节,生长因子及能量水平也能通过AMPK调节mTOR活性。PI3K/Akt和Akt/TSC1-TSC2两条信号通路都可调控mTOR活性,进而调节细胞的生长与增殖。mTOR信号通路的异常会导致肿瘤的发生,可以针对mTOR研制出治疗肿瘤的靶向药物。     

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...     

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.     

AD认知功能障碍的代谢紊乱机制:脑胰岛素抵抗及其介导的PI3K/Akt信号通路受损

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种以进行性痴呆为主要特征的中枢神经系统退行性疾病,其认知功能障碍可能与Ⅱ型糖尿病(type 2 diabetes, T2DM)诱发的胰岛素抵抗所损伤的PI3K/Akt胰岛素信号级联通路相关。胰岛素是调节机体新陈代谢的重要激素,通过与神经细胞表面的胰岛素受体结合激活PI3K/Akt信号通路,以调控葡萄糖、脂质的代谢。任何中间媒介功能紊乱所导致的脑胰岛素水平和胰岛素敏感性的降低都会损坏PI3K/Akt信号通路,诱发脑能量代谢障碍、Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化,引起并加重AD认知功能障碍。因此,本文以PI3K/Akt胰岛素信号通路为主线,揭示了T2DM中脑胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)与AD之间的复杂机制,旨在加深对脑IR介导的AD病理过程的系统性理解,借此为延缓或治疗AD的认知功能障碍提供理论基础。     

Leptin介导的JAK/STAT信号通路对脂类代谢调节的研究进展

Leptin介导的JAK/STAT信号通路主要参与脂类代谢的调节。JAK/STAT信号通路激活后,CPT-1的表达水平升高,通过促进脂肪酸分解而参与脂类代谢的调节。本文主要介绍了近年来关于leptin介导的JAK/STAT信号通路的组成、作用机制、活性调节和leptin与受体结合激活细胞内多个信号通路如JAK/STAT、PI3K/Akt、MAPK等,以及这些信号通路对脂类代谢调节的最新研究进展。     

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。     

PBK/TOPK在乳腺癌细胞中介导MEK非依赖性ERK激活中作用机制分析

该文探讨了乳腺癌细胞中表皮生长因子(EGF)介导的MEK非依赖性ERK激活通路。Western blot检测EGF刺激下,siRNA抑制MEK1/2后的T47D细胞的p-ERK水平,以验证T47D细胞中存在EGF介导的MEK非依赖性ERK激活的通路。接着使用可能参与MEK非依赖性ERK激活的激酶的小分子抑制剂抑制相关激酶(AC、PKC、Src、PI3K、PDK1和Akt)活性后,检测T47D细胞EGF介导ERK的磷酸化水平。siRNA抑制MEK1/2表达后,T47D细胞在EGF刺激后的仍保留部分p-ERK,即在T47D细胞中,存在EGF介导的MEK非依赖性的ERK磷酸化通路。小分子抑制剂抑制AC、PKC、Src对MEK非依赖性ERK激活途径影响不大。而使用小分子抑制剂抑制PI3K、PDK1和Akt后,ERK的磷酸化水平显著降低,提示PI3K/Akt通路下游的激酶参与T47D中EGF介导的MEK非依赖性ERK激活途径。siRNA干扰PI3K/Akt通路下游PBK/TOPK后并使用U0126抑制MEK功能后,几乎检测不到p-ERK,提示PBK/TOPK参与T47D细胞中EGF介导的MEK非依赖性ERK激活途径。乳腺癌抗雌激素药物耐药株T47D细胞存在EGF介导的MEK非依赖性ERK激活途径,且该途径受PI3K/Akt下游的PBK/TOPK调控。     

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。     

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。     

谷氨酰胺激活PI3K/Akt信号通路促进痘苗病毒复制

谷氨酰胺(glutamine,Gln)在细胞生长和代谢过程中起重要作用,能够激活磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/哺乳动物雷帕霉素蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)信号通路。多种病毒能通过PI3K/Akt信号通路维持细胞生存和抑制细胞凋亡,维持病毒的感染。为了探讨Gln在痘苗病毒(vaccinia virus strain western reserve,WR)感染人肺癌细胞A549过程中的调控作用及其潜在机制,该文通过蛋白免疫印迹(Western blot)检测PI3K/Akt信号通路蛋白质磷酸化水平,流式细胞术检测细胞阳性率,结晶紫染色检测WR滴度,实时定量PCR(quantitative Real-time PCR,q PCR)检测WR基因E3L和A46R m RNA水平。结果显示,Gln处理后PI3K/Akt信号通路蛋白质磷酸化水平显著升高。抑制PI3K/Akt信号通路后,细胞阳性率显著降低(P0.05),WR滴度显著降低(P0.05),WR基因E3L和A46R m RNA水平显著降低(P0.05)。该研究结果表明,Gln通过激活PI3K/Akt信号通路从而促进A549细胞中WR的复制。     

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。     

PI3K-Akt信号传导通路对糖代谢的调控作用

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)作为酪氨酸激酶和G蛋白偶联受体的主要下游分子,通过催化产生第二信使3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)并激活Akt、糖原合酶激酶-3(GSK-3)、Forkhead转录因子FoxO1、mTOR(mammalian target of rapamycin)等下游分子,将多种生长因子及细胞因子的信号传递到细胞内,从而对细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种生物过程起重要的调节作用.PTEN(phosphatase and tensin homologue)是PI3K信号通路的重要负调节因子.本文将对PI3K-Akt信号通路在糖代谢中的作用予以简要综述.     

FoxO1对下丘脑摄食中枢的影响研究进展

下丘脑是人体的摄食中枢,它通过抑制食欲的阿黑皮素原(POMC)神经元和促进食欲的神经肽相关蛋白(AgRP)神经元调节摄食及能量代谢。叉头转录因子O亚族1(FoxO1)是胰岛素信号通路和瘦素信号通路中重要的调节蛋白,FoxO1的生理作用是促进下丘脑Agrp基因表达、抑制Pomc基因表达,抑制瘦素信号通路的转录激活因子3(STAT3)蛋白对Pomc基因转录的促进作用,从而促进食欲。瘦素和胰岛素均可激活经典的IRS/PI(3)K/Akt信号通路,使FoxO1磷酸化失去活性,抑制食欲。此外,沉默信息调节因子Sirt1也可以通过去乙酰化,影响FoxO1的转录活性。本文综述了胰岛素、瘦素、Sirt1通过FoxO1调节下丘脑摄食中枢的作用机制。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路与自噬及肿瘤的关系

自噬是一种以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”过程,在维持细胞内稳态、发育、肿瘤发生和感染中发挥重要作用。近来,诸多研究表明,自噬作为一把“双刃剑”,对肿瘤的发生发展既有促进作用,也有抑制作用。PI3K/Akt/mTOR通路由PI3激酶(PI3K)、蛋白激酶B（PKB/Akt）和哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白（mTOR）3个作用分子组成,是一个中心的调节机构,对肿瘤细胞的生长与增殖有促进作用,同时对自噬进行抑制。本文就PI3K/Akt/mTOR通路与自噬及肿瘤发生发展的关系作一综述。     

PI3K/Akt信号通路相关的生物学调控机制研究进展

PI3K/Akt信号通路是由酶联受体介导的信号转导通路,该通路不仅参与多种生长因子、细胞因子和细胞外基质等的信号转导,同时还参与细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节,特别是在细胞凋亡、细胞存活以及调控细胞糖代谢等方面具有重要作用。本研究综述了PI3K-Akt信号通路的结构组成、通路活化、通信过程、调控机制及其生物学功能等方面的研究进展,为进一步研究PI3K/Akt信号通路的生物学调控作用机制提供启示。     

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。     

RhoGDI2与PI3K/Akt/mTOR信号通路在肺癌细胞中的相关性研究

目的探讨肿瘤转移相关因子RhoGDI2与PI3K/Akt/mTOR信号通路在肺癌侵袭转移过程中的作用及相关机制。方法利用PI3K/Akt/mTOR信号通路上特异性的抑制剂,采用MTT法,伤口愈合实验及侵袭实验观察不同浓度药物对肺癌95D细胞生长侵袭转移能力的影响,通过Western Blot方法观察RhoGDI2蛋白水平的变化。结果PI3K抑制剂LY294002及mTOR抑制剂Rapamycin都能抑制肺癌细胞95D的侵袭转移能力,联合应用抑制作用更强。PI3K抑制剂LY294002处理组RhoGDI2蛋白的表达量增加,且随浓度增加RhoGDI2蛋白表达也增加。mTOR抑制剂Rapamycin组,在低浓度时增加RhoGDI2蛋白的表达,但增大Rapamycin的浓度,RhoGDI2蛋白的表达反而降低。低浓度LY294002组和Rapa-mycin组联合应用可以明显增加RhoGDI2蛋白的表达。结论PI3K/Akt/mTOR信号通路中Akt的活化与RhoGDI2密切相关,RhoGDI2可能直接或间接通过与Akt的相互作用参与调节肺癌的侵袭转移的过程。     

mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展

mTOR(mammalian target of rapamycin)是雷帕霉素在哺乳动物细胞内作用的蛋白激酶, 通过PI3K/Akt信号磷酸化激活而调控细胞分裂、促进转录、信号翻译等, mTOR抑制剂具有抗肿瘤和免疫抑制的潜力, 已进入临床II期试验。DNA甲基化可沉默基因转录, 组蛋白磷酸化的动态变化主要影响信号传导通路中相关基因的转录, DNA甲基化和组蛋白共价修饰以及RNA干扰技术都是表观遗传修饰的方式, 可以调节mTOR信号途径蛋白激酶的表达, 激活或抑制mTOR也可以影响DNA甲基化和组蛋白磷酸化等。本文将对mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展作一综述。