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。     

Akt/PKB抗凋亡机制与天然活性物质的抗肿瘤作用

Akt/PKB是调控细胞生存与凋亡的重要信号物质之一。它能够影响下游多种效应分子的活化状态,在细胞内发挥着抑制细胞凋亡、促进细胞增殖的作用,并同人类多种肿瘤的发生发展密切相关。天然活性物质能够通过抑制Akt/PKB通路、诱导细胞凋亡来发挥它们的抗肿瘤效应。对Akt/PKB与细胞凋亡关系的研究不但有利于理解细胞凋亡机制,还可以指导开发新型的抗癌活性物质。本文综述了Akt/PKB对细胞凋亡、存活的调节机制及天然活性物质通过PI3K/Akt信号通路抗肿瘤作用的研究进展。     

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信号传导通路与肿瘤

信号转导通路的异常激活是肿瘤细胞的发生、发展重要步骤,PI3K/Akt 信号通路在人类绝大多数恶性肿瘤中被异常激活,其在肿瘤的增殖、存活、细胞运动、抵抗凋亡、血管发生和转移以及对化疗耐药、放疗抗拒中发挥了重要作用.因此,通过对PI3K/Akt 通路的研究进一步了解肿瘤的发生、发展机制,并寻求抗肿瘤药物的新靶点,本文就 PI3K/Akt 信号转导通路的结构特点、与肿瘤发生、发展的关系及其时放化疗的影响作一综述.     

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。     

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。     

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.     

臭椿酮诱导人黑色素瘤A375细胞凋亡及其机制研究

为研究臭椿酮(Ailanthone,AIL)诱导人黑色素瘤A375细胞凋亡的作用及作用机制,以人黑色素瘤A375细胞为研究对象,采用MTT法测定AIL对人黑色素瘤A375细胞生长增殖的抑制作用。用倒置相差显微镜观察AIL对A375细胞形态的影响,用荧光倒置显微镜观察Hoechst33258染色后AIL对A375细胞核的影响,用AnnexinV-FITC/PI双染法检测AIL诱导A375细胞凋亡的作用,用分光光度法检测caspase-3和caspase-9的活性,Westernblot检测p-PI3Kβ(Ser1070),PI3Kβ,p-Akt(Ser473)和Akt蛋白表达水平的变化,接着用PI3K抑制剂LY294002进行干预,进一步验证AIL对PI3K/Akt信号通路及细胞凋亡的影响。实验结果表明,AIL能够明显抑制A375细胞增殖,使A375细胞数目变少、附着力和透光性减弱,AIL能够诱导A375细胞凋亡,使其细胞核染色质发生固缩并呈现高亮,且使A375细胞早期及晚期凋亡率均增加,AIL作用后能够使caspase-3和caspase-9活性增加,AIL能够抑制PI3K和Akt蛋白磷酸化,从而使PI3K/Akt信号通路失活。较AIL单独作用,AIL和LY294002共同作用后对PI3K和Akt蛋白磷酸化的抑制作用增强且诱导凋亡作用增加,进一步说明AIL通过失活PI3K/Akt信号通路来诱导A375细胞凋亡。     

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。     

Wnt/β- catenin信号通路在细菌致病中的作用

Wnt/β-catenin信号通路是一条高度保守的细胞内信号转导通路,具有介导细胞黏附、调控增殖、凋亡、参与炎症反应等多种生物学功能,在多种细菌的感染和致病过程中发挥重要作用。研究Wnt/β-catenin信号通路激活的分子机制及其在疾病发生、发展中的作用,不但可以了解细菌的致病机制,还为其治疗提供了新的靶点和策略。现将该信号通路在衣原体、结核分枝杆菌、铜绿假单胞菌和幽门螺杆菌致病中的作用作一概述。     

lncRNA在细胞衰老中的作用

衰老是身体器官系统功能逐渐衰退的复杂的生物学过程,能诱发多种老年病。 长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）是长度大于200个核苷酸的非编码RNA,在多种生理学和病理学过程中发挥重要作用。 细胞衰老是重要的衰老生物学过程之一,已经发现大量的lncRNA参与了细胞周期、端粒长度和表观遗传学等的调控,并影响关键的细胞周期过程,如细胞的衰老、增殖、分化、静止等;同时,lncRNA还参与了衰老相关重要信号通路的调控,如p53/p21、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、视网膜母细胞瘤蛋白（Rb）/p16和磷脂酰肌醇3激酶/苏氨酸蛋白激酶（PI3K/Akt）信号通路,它们均与许多衰老相关重大疾病密切相关。 本文综述了最近发现的与细胞衰老相关的lncRNA的功能和作用机制,并总结了lncRNA参与调控的细胞衰老信号通路,最后讨论了lncRNA未来的研究方向。     

蛇床子素对人胶质瘤U251细胞抗增殖作用的研究

目的:研究蛇床子素对人胶质瘤U251细胞的抗增殖作用和可能的机制.方法:不同浓度蛇床子素处理U251细胞后,MTT法检测细胞活力,流式细胞法检测细胞周期和凋亡情况.结果:①蛇床子素显著抑制U251细胞的增殖.②蛇床子素诱导U251细胞发生G2/M期阻滞和凋亡.③蛇床子素处理后的U251细胞PI3K/Akt信号通路活性受到明显抑制.结论:蛇床子素通过抑制PI3K/Akt信号通路抑制人胶质瘤U251细胞的增殖.     

PI3K/Akt信号通路的调控与肿瘤血管生成

肿瘤对人类的生存危害极大,恶性肿瘤的治疗一直是世界性的难题。肿瘤血管生成是肿瘤赖以生长、转移的基础,受多种因子的调节。目前发现有多条信号网络参与调控肿瘤血管生成,PI3K/Akt是其中比较重要的一条信号传导途径,该通路与肿瘤的发生发展密切相关。本文介绍了PI3K/Akt信号通路的结构组成与活性调控,并重点阐述PI3K/Akt信号途径与肿瘤血管生成的关系。     

PI3K/AKT信号通路与心力衰竭

丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase,AKT)是真核细胞中参与细胞信号转导的关键分子。目前已经证实PI3K(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/AKT信号通路在人类肿瘤、代谢紊乱、肾脏疾病以及精神障碍等疾病中发挥着重要的作用。近年来的研究还发现PI3K/AKT信号通路的激活会对心肌细胞的生长、代谢以及凋亡等活动产生影响,且该通路及其中的很多受体、激酶被证实与心力衰竭关系密切,这使该信号通路在心力衰竭的发病机制、诊断及治疗等方面的研究日益受到重视。总结PI3K/AKT的结构特点、相关信号转导机制及其与心力衰竭的关系将有利于更好地理解心力衰竭的发病机制。     

细胞凋亡与缺氧缺血性脑损伤

缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是围生期新生儿死亡和神经发育障碍的主要原因之一。众多研究表明,细胞凋亡与缺氧缺血性脑损伤的发生密切相关,它是一个多因子介导、多信号调控的细胞生理或病理反应,包括线粒体细胞的凋亡、死亡受体介导的细胞凋亡、PI3K/Akt/mTOR信号通路相关的细胞凋亡、p53介导的细胞凋亡、氧化应激反应介导的细胞凋亡等,但其具体的调控机制尚不十分清楚。     

PI3K/Akt与细胞线粒体途径凋亡因子相关性研究进展

线粒体途径细胞凋亡与多种疾病(如肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病等)密切相关,B淋巴细胞瘤-2(B-cell leukemia-2,Bcl-2)家族蛋白的调控在这些疾病的治疗中起着重要作用。磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/丝/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase Akt)信号通路作为机体细胞信号转导的重要通路,可通过影响下游效应分子(Bcl-x L、Bcl-w、Mcl-1、A1、Bax、Bak、Bim、Bad、Bid等)的活性调节细胞的凋亡。就PI3K/Akt与线粒体途径凋亡相关因子的关联性进行综述,以期发现此通路中某些关键的分子靶点,为凋亡相关性疾病的治疗及药物研发提供参考。     

糖原合酶激酶-3β在肿瘤细胞中的分子作用机制

糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是一种多功能丝氨酸/苏氨酸激酶,通过磷酸化酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸位点介导Wnt、Hedgehog、NF-κB和PI3K/Akt等信号通路,参与各类细胞功能的调节。GSK-3β在不同信号通路和细胞类型中扮演不同的角色,导致其在不同的恶性肿瘤中发挥促癌或抑癌的双重作用,与癌细胞的迁移和侵袭有直接关系。在胰腺癌和结肠癌研究中,GSK-3β的高表达调控通过相关信号通路,增强细胞增殖调控因子表达,抑制负性调控因子的活性,促进癌细胞的增殖。GSK-3β能激活上皮细胞间质转型过程中相关因子的表达,增强癌细胞扩散能力;相反,在胃癌和肺癌中,GSK-3β具有积极的抑癌作用。GSK-3β通过阻滞细胞周期和诱导细胞凋亡发挥抑癌作用,通过调节Wnt和PI3K/Akt信号通路,负向调控癌细胞的生长与侵袭,并且GSK-3β磷酸化相关因子以减弱其对癌细胞转移能力的刺激。本文总结了GSK-3β在不同恶性肿瘤中的作用及机制,并针对研究中存在的问题进行分析与展望,为相关领域的研究提供一定的理论基础。     

体外缺血缺氧条件下大鼠骨髓间充质干细胞凋亡发生的机制研究

目的:研究体外大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)在缺血缺氧条件下发生凋亡的作用机制。方法:采取大鼠骨髓,以密度梯度离心分离出单个核细胞(MNCs),于体外培养并由牛垂体提取物(PEX)诱导扩增传代培养出骨髓间充质干细胞(MSCs)。经形态学和流式细胞仪检测MSCs表面标志物鉴定后,骨髓间充质干细胞(BMSCs)在缺血缺氧条件下培养,通过Annexin V/PI双染细胞凋亡检测比较不同组别细胞的凋亡率和蛋白印迹法(western blot)来观察细胞中蛋白的变化。结果:①经形态学观察和流式细胞仪检测MSCs表面标志物鉴定,提示骨髓间充质干细胞培养成功。②对照组(无缺血缺氧)与缺血缺氧组比较,缺血缺氧组的凋亡率显著性增加,而通过磷酸化Akt的表达量显著性增加提示PI3K(Phosphoinosi-tide-3kinase)/Akt(ProteinkinaseB,PKB)信号通路被激活(P<0.05);同时缺血缺氧组与缺血缺氧+PI3K/Akt抑制剂(LY294002)组比较,缺血缺氧+PI3K/Akt抑制剂(LY294002)组的凋亡率显著降低,而通过磷酸化Akt的表达量显著减少提示PI3K/Akt信号通路被抑制(P<0.05)。结论:PI3K/Akt信号通路对体外缺血缺氧条件下培养的骨髓间充质干细胞凋亡发生有关键性作用。     

转录因子FOXO1在肿瘤形成中的调控作用及机制研究进展

FOXO1 (forkhead box O1)是FOXO家族重要成员,作为一种转录调控因子,其缺失可扰乱细胞增殖与死亡平衡,与肿瘤形成有着密切关系。FOXO1可通过磷酸化、乙酰化、泛素化和甲基化等多种翻译后修饰方式,与PI3K/Akt、Wnt/β-catenin等信号通路相互作用,参与调控肿瘤细胞的增殖、凋亡、EMT、氧化应激、自噬及物质代谢等多种生物学活动。该文就FOXO1相关分子通路及其在肿瘤形成中的调控作用进行综述,探讨其作为肿瘤治疗分子靶标的可能性。