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。     

14-3-3γ蛋白协同mTOR信号通路影响奶牛乳腺上皮细胞生理功能

14-3-3γ作为蛋白质与蛋白质之间的"桥梁蛋白",广泛参与细胞凋亡、细胞分裂、信号转导和蛋白质合成等生物体所有的重要生命活动的调节。以体外培养的荷斯坦奶牛(Vaccas)乳腺上皮细胞(dairy cow mammary gland epithelial cells,DCMECs)为模型,研究14-3-3γ对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂合成的影响。瞬时和稳定转染p GCMV/IRES/EGFP/14-3-3γ即14-3-3γ过表达的奶牛乳腺上皮细胞,应用CASY细胞活力分析仪分析细胞活力的变化,测定细胞中甘油三脂(triglyceride,TG)和β-酪蛋白(β-Casein,CSN2)的合成,并且通过Western blot检测DCMECs中m TOR(mammalian target of rapamycin,m TOR)和p-m TOR的表达量,探究14-3-3γ影响奶牛乳腺上皮细胞生理功能的机制。结果显示,瞬时和稳定转染p GCMV/IRES/EGFP/14-3-3γ的奶牛乳腺上皮细胞相对正常培养的奶牛乳腺上皮细胞,细胞活力极显著增强(P0.01),CSN2和TG表达量极显著增加(P0.01),同时m TOR和p-m TOR的表达量也显著增加(P0.01)。研究结果表明14-3-3γ参与泌乳关键信号通路即m TOR信号通路,能够增强乳腺上皮细胞活力,促进奶牛乳腺上皮细胞CSN2和TG的合成,丰富了奶牛泌乳信号通路,为乳品质研究提供了新的理论依据。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

植物雷帕霉素靶蛋白(TOR)信号通路研究进展

雷帕霉素靶蛋白(TOR)是一种存在于真核生物中进化保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,通过调节细胞周期、蛋白质合成、细胞能量代谢等多种途径发挥重要的生理功能。作为真核生物生长发育与免疫应答中最重要且高度保守的宏观调控者之一,TOR已成为近年生物学领域一个新的研究热点。本文主要阐述了TOR在生物中高度保守和对雷帕霉素敏感的特性,及其在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、玉米(Zea mays)、豌豆(Pisum sativum)等植物中对生长、SnRK-TOR信号通路、糖代谢及防御反应的影响。     

miRNA靶向mTOR相关信号通路对肿瘤的影响

miRNA是一类含有22个nt左右的内源性短小非编码RNA,可作用于mRNA使之降解或者抑制翻译来调节靶基因的表达。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammals target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,近年来有研究表明mTOR集成了多个信号通路控制着有机体的生长和体内平衡。目前,大量研究表明miRNA能靶向mTOR相关信号通路对肿瘤产生影响。因此,本文主要探讨m TOR相关信号通路与肿瘤的关系,综述miRNA靶向m TOR相关信号通路对肿瘤的影响,旨在为肿瘤的靶向性治疗提供更好的理论依据。     

固醇调节元件结合蛋白2信号通路与非酒精性脂肪性肝病北大核心CSCD

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是以肝细胞内甘油三酯和胆固醇等脂毒性脂肪过度沉积为主要特征的一种临床获得性代谢综合征。最新研究表明,NAFLD向非酒精性脂肪肝炎(NASH)进展时,肝内胆固醇积累可能较甘油三酯更具有细胞毒性风险。固醇调节元件结合蛋白2(sterol regulatory element-binding protein 2,SREBP2)是脂质代谢重要的核转录因子之一,主要调控胆固醇的生物合成和体内平衡。SREBP2及其靶基因调控的胆固醇异常是引起非酒精性脂肪肝病发生发展的重要因素之一。因此,认识SREBP2信号通路中,上下游各因素的表达调控作用与NAFLD发病机制之间关系,就显得非常重要。本文总结了受SREBP2调控表达的靶基因的特点,着重介绍SREBP2调控胆固醇体内合成与平衡的信号通路与NAFLD发病机制之间关系,为研究和指导治疗NAFLD及其代谢性疾病提供新的思路。     

固醇调节元件结合蛋白2信号通路与非酒精性脂肪性肝病

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD）是以肝细胞内甘油三酯和胆固醇等脂毒性脂肪过度沉积为主要特征的一种临床获得性代谢综合征。最新研究表明,NAFLD向非酒精性脂肪肝炎(NASH)进展时,肝内胆固醇积累可能较甘油三酯更具有细胞毒性风险。固醇调节元件结合蛋白2（sterol regulatory element-binding protein 2,SREBP2）是脂质代谢重要的核转录因子之一,主要调控胆固醇的生物合成和体内平衡。SREBP2及其靶基因调控的胆固醇异常是引起非酒精性脂肪肝病发生发展的重要因素之一。因此,认识SREBP2信号通路中,上下游各因素的表达调控作用与NAFLD发病机制之间关系,就显得非常重要。本文总结了受SREBP2调控表达的靶基因的特点,着重介绍SREBP2调控胆固醇体内合成与平衡的信号通路与NAFLD发病机制之间关系,为研究和指导治疗NAFLD及其代谢性疾病提供新的思路。     

秀丽线虫脂肪积累调控的生理与分子机制

脂肪积累是一个复杂的生理过程,模式动物秀丽线虫(以下简称线虫)已经成为目前研究脂肪积累的重要模型.线虫中的脂肪酸代谢通路与其他物种中的代谢是基本一致的,很多关键的代谢调节基因的功能已经得到鉴定.线虫中脂肪积累涉及至少4个核心调控通路,分别为胰岛素和转化生长因子β(TGF-β)信号通路、sbp-1/ mdt-15介导的信号通路、核激素受体nhr-49介导的信号通路与雷帕霉素靶标(TOR)和氨基己糖介导的信号通路.此外,神经递质5-羟色胺、多巴胺和谷氨酸参与了脂肪积累的调控,而tub-1和bbs-1可以介导对脂肪积累的神经调控,暗示了纤毛结构与感觉神经元在脂肪积累中可能的重要功能.线虫中的研究工作对人类肥胖症等代谢疾病的研究具有重要的提示作用.     

脂肪细胞分化过程中MAPK信号通路的调控机制

促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)通路是一组丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其家族控制着各种重要的生理性过程,包括细胞的生长、分化、增殖、死亡,主要有ERK、p38和JNK三条途径组成。现在肥胖已经成为多种疾病的危险因素,与胰岛素抵抗、高脂血症、2型糖尿病等都与肥胖有密切的联系。MAPK信号通路在脂肪细胞分化中起着非常重要的作用,深入的研究MAPK信号通路的在脂肪细胞中的调控作用,在预防肥胖及其引起的疾病治疗中,有着深远的意义。本文就MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控机制,其各个通路对脂肪细胞分化的正负调控及一些药物影响MAPK信号通路而影响脂肪细胞的分化,以及关于脂肪分化的一些新的研究做一综述。     

SF-1诱导小鼠子宫内膜基质细胞增殖及其机制的研究

该研究分离并鉴定了原代小鼠子宫内膜基质细胞(mouse endometrial stromal cell,m ESC)。过表达类固醇生成因子-1(steroidogenic factor-1,SF-1)可显著诱导该细胞的增殖能力、促进增殖相关基因PCNA(proliferating cell nuclear antigen)及PH3(phospho-histone 3)的蛋白质水平表达增高以及激活PI3K-AKT-m TOR信号通路;PI3K信号通路抑制剂LY294002和m TOR信号通路抑制剂Rapamycin等可抑制mESC中SF-1过表达所引起p AKT S473、pm TOR S2448、pp70S6K T389、p S6 S235/236和p4E-BP1 T37/46的蛋白质水平的增高。该研究初步揭示了SF-1表达与mESC增殖的相关性。     

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。     

敲降VPS28基因对中国荷斯坦奶牛乳脂合成的调控

本课题组前期通过GWAS研究,发现VPS28基因在荷斯坦奶牛乳腺组织中特异性高表达,且其5′-UTR的突变位点-58C>T与乳脂性状关联,但其对乳脂性状的调控机理尚未明确。本研究为了明确VPS28基因及其突变位点-58C>T对乳脂的调控机理,首先利用启动子活性分析检测突变位点-58C>T对VPS28基因的影响,发现该突变位点显著降低VPS28基因启动子活性;然后利用RNA干扰技术敲降奶牛原代乳腺上皮细胞中VPS28基因表达量,检测VPS28通路和乳脂合成相关基因mRNA表达量以及细胞中脂肪滴形态,分析结果发现敲降VPS28基因可降低泛素化-溶酶体和泛素化-蛋白酶体通路基因和乳脂合成相关基因的表达量,并提高细胞中甘油三酯的合成,预示VPS28基因可能通过泛素化-溶酶体和泛素化-蛋白酶体途径调控乳脂生成。本研究结果在转录组水平揭示VPS28基因对乳脂合成的调控机制,为奶牛乳脂性状的分子育种研究提供参考依据。     

Wnt信号通路与前体脂肪细胞

Wnt蛋白是一类分泌型蛋白生长因子,通过自分泌和旁分泌作用调节多种细胞的发生和发育.新近研究表明,Wnt信号通路在前体脂肪细胞的增殖分化中发挥着重要作用.Wnt蛋白的配基通过与细胞膜上的特异性受体Frizzled1/2/5及辅助受体LRP5/6结合,激活经典或非经典的Wnt信号通路,影响下游靶基因产物的磷酸化作用,进而抑制C/EBPα、PPARγ等脂肪细胞关键转录因子,使细胞保持未分化状态,从而抑制脂肪的形成.本文就Wnt信号通路的研究史和主要分支、作用方式及其抑制脂肪细胞的机制方面进行了综述,并对今后的研究方向和应用作了展望.     

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。     

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。