mTOR 信号通路在糖代谢中作用

哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)是一种高度保守的丝氨酸-苏氨酸类激酶,通过在体内形成两种不同的复合体对机体生长、代谢产生调控作用。m TOR信号分子可对多种营养信号作出应答而成为细胞内重要的能量感受分子。近年来研究发现能量感受分子m TOR与糖代谢关系密切,可以通过影响胰岛素信号通路、胰岛β细胞发育以及调控ghrelin、nesfatin-1等代谢调节激素的合成分泌等多种途径对糖代谢产生影响。本文就m TOR信号通路及其在糖代谢乃至于糖尿病发生过程中作用作一综述。     

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和PLGF在胎儿宫内生长受限中的作用机制

胎儿宫内生长受限(IUGR)是一种常见孕期疾病,有报道称其与滋养细胞的侵袭能力减弱有关,而mTOR和PLGF对滋养细胞侵袭有重要作用。为了探究m TOR和PLGF对滋养细胞侵袭力的影响,明确两者在IUGR发生和发展过程中的作用机制,本研究以孕早期人滋养细胞Swan 71为对象,利用雷帕霉素抑制mTOR的活化,通过小室侵袭实验、基因沉默和蛋白印迹法(Western blotting)观察了滋养细胞侵袭力和相关基因表达的变化,以及外源PLGF的添加对其结果有无影响。结果表明m TOR磷酸化受到抑制会导致滋养细胞的侵袭能力减弱,而PLGF能改善这种减弱现象,改善机制与增强p70、ERK和AKT磷酸化有关。然而,当mTOR基因被沉默后,PLGF就不能再改善或逆转因m TOR磷酸化缺失带来的细胞侵袭力的减弱。此外,本研究还发现mTOR磷酸化能调控PLGF和sflt-1的表达,后两者在IUGR发展中,常因为滋养细胞侵袭力的减弱而受到影响。     

APC蛋白的结构特征及其与细胞骨架的关系

编码APC蛋白(adenomatous polyposis coli,APC)基因的缺失突变会导致家族性和散发性的结肠癌,APC蛋白除了能直接参与Wnt信号途径调节β—catenin的浓度之外,最近的研究表明APC蛋白能够与细胞骨架的主要成分微管和微丝直接或间接结合,通过调节微管的解聚和聚合,间接调节染色体的分离,作为潜在的细胞骨架调节分子将细胞骨架与重要的细胞信号转导通路紧密联系在一起。     

mTOR信号通路调节细胞能量代谢的机制

细胞正常代谢过程需要持续的能量供给,而线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成ATP的主要场所.m TOR作为细胞营养感应和能量调节因子,调控细胞的新陈代谢以及细胞周期进程和细胞生长.本文综述了m TOR对细胞线粒体功能的调控机制,m TOR与AMPK在细胞内交互调控能量平衡以及m TOR整合氨基酸和能量感应通路,以期为营养学或药理学中对癌症以及肥胖和糖尿病等代谢性疾病的干预和治疗提供指导.     

PNAS:细胞周期中嘌呤合成新机制

<正>近日,来自美国的科学家在著名国际期刊PNAS发表一项最新研究成果,他们发现purinosome的组装与去组装过程随细胞周期变化并且与细胞周期过程中嘌呤的生物合成过程有关,并且在不同细胞模型中purinosome可能出现在细胞周期的不同阶段。研究人员指出,嘌呤从头合成途径需要6个酶的作用,催化磷酸核糖焦磷酸生成5`-磷酸肌苷。在嘌呤缺失的情况下,这些酶能够形成一个多酶复合物,称为purinosome。之前研究已经发现purinosome对哺乳动物癌细胞具有重要作用。在这项研究中,研究人员应用延时荧光显微镜在两     

雷帕霉素靶蛋白与自噬在衰老中的交互作用

衰老是一个非常复杂的过程,与细胞和组织中累积的各种大分子（DNA、蛋白质和脂质）损伤密不可分,并且是由细胞中不同的信号通道共同调控的结果,而雷帕霉素靶标途径就是其中的一种。该途径整合了各种来自细胞内外的信号以调控细胞的生长、增殖和代谢。越来越多证据表明,雷帕霉素靶蛋白（target of rapamycin,TOR）控制着细胞和组织老化的速度,影响着整个机体衰老过程。另外TOR参与调控自噬的发生,而自噬能使生物大分子和细胞器降解并回收重复利用。多种生物模型研究发现,衰老其实是与自噬的不足有关联。本文对TOR和自噬在衰老过程中的作用和相互关系进行综述,为发展与老年疾病相关的新型治疗方法提供思路。     

自噬通路中mTOR、Beclin1与肿瘤关系研究的最新进展

自噬是维持细胞存活、分化、生长和稳态所必须的一种溶酶体降解途径(Levine and Kroemer,2008)。最近的大量研究证实自噬与多种肿瘤细胞的恶性转化和肿瘤细胞的生长有关。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)和自噬相关基因Beclin1与细胞自噬关系密切,其可通过调节细胞自噬活性而在肿瘤的发生发展过程中发挥重要的作用。目前,有关肿瘤细胞自噬性死亡的研究受到越来越多人的关注,它很可能成为肿瘤治疗的新靶点。因此,深入研究m TOR、Beclin1在调控自噬过程中与肿瘤的发生发展关系可能对临床上有关肿瘤治疗方面的研究有重要意义。本文现就对自噬通路中m TOR、Beclin1与肿瘤关系的研究进展作一简要概述。     

mTOR信号通路在乳脂合成中的调控作用

乳脂肪含量与组成是构成牛奶重要营养品质的主要物质基础之一。牛乳脂肪的主要成分是甘油三酯,乳腺细胞以细胞内合成和胞外摄取两种形式获得脂肪酸并进一步合成甘油三酯。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)是一个进化上十分保守的蛋白激酶,与其他蛋白一起组成m TOR信号通路,通过感受细胞内外的营养状况进而调控细胞生长和代谢,在乳脂合成中发挥重要作用。综述了m TOR信号通路在乳脂合成中的作用与机制,并结合研究现状展望了未来研究热点。     

mTOR信号通路与肾上腺肿瘤发生发展的关系进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内调控生长、增殖的中心信号分子,与肿瘤发生、发展关系密切.近年发现,m TOR信号通路在肾上腺肿瘤的发生发展中扮演重要角色.许多研究证实,PI3K/Akt/m TOR信号通路的关键蛋白Akt、m TOR、S6K1、4EB-P1的磷酸化水平在肾上腺皮质癌(adrenocortical carcinoma,ACC)和嗜铬细胞瘤(pheochromocytomas,PCC)中均明显高于正常肾上腺组织,且可能与肾上腺肿瘤的恶性转化相关.胰岛素样生长因子2基因的杂合性缺失、PTEN的生殖系突变、微小RNA表达异常均可激活PI3K/Akt/m TOR信号通路,使得血管内皮生长因子、细胞周期蛋白等分子过表达,从而产生抑凋亡、促增殖、促血管形成等效应,使组织呈现出肿瘤特征,并促进肿瘤的侵袭和转移.目前,细胞和动物模型研究已证实m TOR抑制剂对ACC与PCC有良好的疗效,且联合其他抗癌药物治疗效果更佳,这给肾上腺肿瘤患者的治疗带来了新的希望.本文总结了近年来m TOR信号通路与肾上腺肿瘤发生、发展的关系进展,希望为肾上腺肿瘤的机制研究及临床治疗提供实验室依据.     

PI3K/Akt/mTOR信号通路与自噬及肿瘤的关系北大核心CSCD

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/m TOR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(m TOR)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/m TOR通路与自噬及肿瘤发生发展的关系作一综述。     

mTOR信号通路及其在头颈肿瘤研究中的进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)在肿瘤的发生、侵袭、转移,甚至肿瘤的局部复发都起着重要的作用。头颈肿瘤作为全球最常见的癌症死亡原因之一,有多元的逐步恶化的过程。近年来研究表明m TOR信号通路的异常表达是头颈肿瘤最常见的病理改变之一,且m TOR信号通路的多种组成元件与头颈肿瘤患者的预后有明显的相关性,这不仅可为头颈肿瘤的特异性靶向治疗提供依据,而且也可为预测头颈肿瘤患者的预后提供参考。本文就m TOR信号通路及其在头颈肿瘤中的作用做一综述,旨在对m TOR信号通路和头颈肿瘤及其预后的关系有更进一步的认识。     

植物TOR激酶响应上游信号的研究进展

雷帕霉素靶蛋白(TOR)是真核生物中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶, 能整合营养、能量、生长因子及环境信号, 协调细胞增殖、生长和代谢等过程, 是真核生物生长发育的核心调控因子。近年来, 随着相关研究系统的建立, 植物TOR的功能和机制研究取得了众多突破, 发现其进化上保守的生物学功能及植物中特有的信号通路。该文概述了TOR蛋白复合体的构成, 以及植物TOR响应糖、营养元素(氮、磷和硫)、激素及逆境胁迫信号来调控下游基因转录、蛋白翻译、代谢、细胞自噬和胁迫应答等生物学过程的分子机制, 并提出了植物TOR领域一些亟待解决的科学问题, 以期为全面揭示植物TOR的生物学功能提供参考。     

植物蛋白质翻译水平的调控

不同的逆境条件可引起生物机体不同的应答反应,其中PKR(protein kinase double-stranded RNA-dependent)、PERK(PKR-like endoplasmic reticulum kinase)、HRI(heme-regulated inhibitor)和GCN2(general control non-derepressible-2)激活后使真核蛋白翻译起始因子2(e IF2)磷酸化,抑制蛋白质的翻译起始,帮助生物体适应各种逆境条件。雷帕霉素的靶蛋白(TOR)是一个进化上相对保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,参与细胞生长与增殖、新陈代谢以及蛋白质的翻译等进程,对细胞的正常生长发育有重要作用。近几年的研究表明,e IF2和TOR介导的信号途径在植物中是保守的,共同参与了蛋白翻译水平的调控。本文综述了植物中e IF2和TOR介导的信号途径对蛋白翻译过程的调控机制,以及蛋白质翻译在植物响应逆境中的重要作用。     

长链非编码RNA CCAT2与癌症

长链非编码RNA (lncRNA)与癌症的发生发展密切相关。结肠癌相关转录因子(CCAT) 2是2013年鉴定的一种新的lncRNA,已发现其在结直肠癌、肝癌、乳腺癌以及胃癌等多种癌细胞中表达异常升高,通过Wnt、PI3K/AKT/m TOR和GSK3β/β-catenin等信号通路形成复杂的癌症调控网络,在癌症的增殖、侵袭/转移和细胞凋亡等过程中发挥着重要的作用,提示CCAT2有望成为癌症诊断与治疗的新的分子靶点。现综合近年来CCAT2在癌症中的研究进展作一综述。     

人类抑癌基因beclin 1在胃癌和直结肠癌中表达下调的研究

人类抑癌基因beclin 1通过自噬作用调节细胞生长,但在胃癌和直结肠癌中其表达水平和调控机制仍不清楚．通过检测胃癌和直结肠肿瘤组织中beclin 1基因的表达水平,及DNA异常甲基化和杂合子缺失对其表达的影响,发现与癌旁组织相比,35％的胃癌标本和30％的直结肠癌标本中beclin 1基因表达显著下调．同时发现,beclin 1基因5’端存在一高密度CpG岛,在胃癌和直结肠癌中beclin 1的启动子区域和第二个内含子区域存在甲基化,而杂合子缺失仅在胃癌中发生．这些发现表明beclin 1基因的异常甲基化和杂合子缺失对其在胃癌和直结肠癌中的表达起调控作用．     

乳酸菌与结肠癌

摘要:流行病学调查表明,结肠癌的发病率逐年增高。结肠癌的发病是多因素协同作用的结果,这使得对结肠癌的预防和治疗都面临困境。研究普遍认为人体肠道微生态系统的平衡是预防结肠癌的关键,而摄入乳酸菌可起到维持肠道微生物菌群平衡的作用。因此,乳酸菌的生物学功能和抗肿瘤作用日渐受到研究人员的关注。本文结合我们课题组的研究成果,从结肠癌的发病原因着手,详述了乳酸菌抑制结肠癌的可能途径或机制,最后总结了乳酸菌各成分及其代谢产物在潜在抑制结肠癌过程中发挥的作用。     

Wnt途径—调控细胞增殖和癌变的关键途径

Wnt/Wingless途径是调控细胞生长增殖的关键途径,在胚胎发育和肿瘤发生中起着重要作用。由于肿瘤抑制基因APC失活突变或原癌基因β－catenin激活突变等因素引起的该途径的异常激活可以启动下游靶基因c-myc和cyclin D1,致使细胞恶性转化,发生肿瘤,尤其是结肠癌。本文对Wnt-APC-β-catenin-TCF/LEF-c-myc/cyclin D1信号途径的最新研究进展作一综述。     

溶瘤腺病毒ZD55-IL24联合雷帕霉素协同抑制Hep3B细胞生长的研究

PI3K/AKT/m TOR信号通路的激活能引发人体细胞发生癌变,哺乳动物靶标m TOR作为PI3K/AKT信号通路下游的一个效应分子,被视为针对肿瘤发生和形成的关键治疗靶点,因此阻断该信号通路的相关靶点可以作为恶性肿瘤治疗的一个策略。白细胞介素24(interleukin 24,IL24)是一个选择性诱导肿瘤细胞凋亡的重要抑癌基因。该研究分别利用MTT法和实时无标记细胞功能分析仪检测携带IL24基因的溶瘤腺病毒ZD55-IL24与m TOR抑制剂雷帕霉素(rapamycin)单独或联合作用对多种肝癌细胞的体外杀伤效果;倒置显微镜分别观察ZD55-IL24、雷帕霉素单独作用及两者联合作用引起的细胞形态学变化;Hoechst 33342、流式细胞术和TUNEL染色检测各处理组细胞的凋亡情况;Western blot检测IL24、AKT以及凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的蛋白质水平。结果显示,溶瘤腺病毒ZD55-IL24与雷帕霉素联合作用较两者单独作用更显著地抑制了肝癌细胞Hep3B的生长并诱导了肝癌细胞的凋亡;此外,两者联合作用更有效地上调了肝癌细胞Hep3B中的细胞因子IL24和促凋亡蛋白Bax的表达,同时下调了PI3K/AKT/m TOR信号通路关键蛋白AKT和抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。该研究结果表明,雷帕霉素很可能在一定程度上促进了ZD55-IL24病毒介导的IL24表达而增强对肝癌细胞的杀伤作用,进而为肝癌治疗研究提供了一条新型有效的方案。     

Nature:新一代mTOR抑制剂有望治疗多种耐药性肿瘤

正在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校和纪念斯隆-凯特琳癌症中心等机构的研究人员开发出一种潜在的抗癌药物,该药物利用一种独特的策略阻断m TOR,其中m TOR是一种有助促进多种癌症生长的分子。在动物实验中,这种药物降低对较早一代m TOR抑制剂产生耐药性的肿瘤大小。相关研究结果在线发表在Nature期刊上。论文通信作者为来自加州大学旧金山分校的Kevan Shokat和来自纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Neal Rosen。几种抗癌药物试图通过阻断m TOR来阻止肿瘤生长,其中m TOR是细胞生长调节网络中的一个关键组分,但在癌细胞中,这个调节网络经