mTOR信号通路在糖尿病肾病发病机制中的研究进展

糖尿病肾病（diabetic nephropathy,DN）是糖尿病最常见的并发症之一,因其具有高发病率且与晚期肾病、心血管疾病和过早死亡等风险相关,糖尿病肾病已成为全球性的公共健康问题,但目前其发病机制尚不清楚。雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）是一种丝氨酸/苏氨酸的蛋白酶,在延迟细胞凋亡以及促进细胞分裂、细胞存活、血管生成中发挥着重要作用。近年来有研究表明,mTOR存在于DN进展的关键步骤中,包括自噬、炎症及氧化应激等。因此,就mTOR介导的自噬、炎症及氧化应激信号通路在DN发病机制中的相关研究进展做一综述,以期为DN治疗及预防提供理论参考。     

糖尿病肾病主要发病机制的研究进展

糖尿病肾病是糖尿病微血管并发症之一,同时也是引起终末期肾脏病的重要病因。临床上主要以持续存在的白蛋白尿和(或)肾小球滤过率进行性下降为特征。糖尿病肾病致病机制复杂,目前普遍认为氧化应激、炎症和自噬是其主要的发病机制。临床上还没有针对糖尿病肾病治疗的药物,糖尿病肾病的治疗依然是亟待攻克的一个重点和难点。现对影响糖尿病肾病进展的三大主要发病机制进行一个总结性概括,以期为糖尿病肾病药物的研发带来一些新的思路和启发。     

抑制Beclin1促进H2O2诱导的神经胶质瘤U251细胞凋亡

氧化应激能够引起细胞自噬和凋亡同时发生,但其中细胞自噬的作用仍不十分明确,研究表明Beclin 1作为调节前自噬体形成的关键基因,参与了胶质瘤氧化应激的损伤过程.为了探讨自噬在H2O2引起的神经胶质瘤U251细胞损伤中的作用,本文应用真核细胞转染技术将Psilencer3.1-siRNA-Beclin 1重组质粒转入人...     

自噬对氧化应激引起的脊髓神经元细胞损伤的作用及其机制

氧化应激是脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后脊髓神经元细胞继发性损伤的重要机制,但是如何缓解氧化应激目前仍然不明确。该文培养SD(Sprague Dawley)大鼠原代脊髓神经元细胞,使用不同浓度的H-2O_2作用于神经元细胞12 h后,Western blot检测LC3-II、Beclin-1和P62蛋白质水平变化,分析自噬水平,电镜和绿色荧光蛋白标的记微管相关蛋白轻链3(green fluorescent proteinmicrotubule-associated protein 1 light chain 3,GFP-LC3)转染观察自噬的数量。ATG5 si RNA转染抑制自噬和雷帕霉素(rapamycin)促进细胞自噬,并使用CCK-8和TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d UTP-biotin nick end labeling)染色分析自噬对氧化应激下神经元细胞的作用。结果显示,随着H-2O_2浓度增加,LC3-II和Beclin-1蛋白质水平显著升高,而P62蛋白质水平显著下降(P0.05)。透射电镜和共聚焦观察发现,10、50μmol/L H-2O_2可以增加神经元细胞中自噬体的数量。与对照组比较,H-2O_2明显抑制神经元细胞的活力(P0.05),ATG5 si RNA抑制自噬水平后,H-2O_2作用下的细胞活力进一步下降,而雷帕霉素促进自噬后却可以提高细胞的活力(P0.05)。TUNEL和膜联蛋白V/PI(annexin V/PI)染色结果发现,雷帕霉素可以抑制H-2O_2引起的神经元细胞凋亡(P0.05)。该研究结果提示,脊髓神经元细胞处于氧化应激状态下时,自噬代偿性激活并保护神经元细胞。     

线粒体自噬在肿瘤发生发展中的双重作用

线粒体自噬(mitophagy)是一种选择性的宏观自噬形式,线粒体被自噬溶酶体选择性地靶向降解。线粒体自噬用于去除功能失调的线粒体以减轻氧化应激和预防癌的发生,然而,线粒体自噬不仅仅局限于功能失调的线粒体的更新,而且在一些不利条件下(营养供应不足和缺氧)可促进肿瘤细胞的存活,保护细胞免于凋亡或坏死。因此,线粒体自噬是控制癌细胞质量的关键因素。鉴于线粒体自噬的重要作用,越来越多的研究关注线粒体自噬的调控机制,其调控机制主要是相关通路蛋白,同样,药物也能调控线粒体自噬。本文将会从线粒体自噬在肿瘤发生中的双重作用及其调控机制这三方面进行综述,旨在为肿瘤治疗提供新的方向。     

自噬与外泌体

在真核生物中,细胞可以通过自噬(autophagy)和外泌体(exosome)的分泌两种方式来对外界刺激做出应答从而维持细胞内稳态。自噬是溶酶体依赖性细胞组分降解的过程,其能被氧化应激、饥饿或蛋白质聚集等因素诱导发生。除了自噬途径,细胞还可以通过分泌外泌体来调节细胞的生命活动,新的研究表明自噬与外泌体发生有同样的分子机理。本文综述了自噬与外泌体发生的过程以及两者之间的联系。     

ROS与细胞自噬在Ⅱ型糖尿病中的生物学作用

Ⅱ型糖尿病发病因素复杂,长期高血糖和高血脂刺激所产生的氧化应激反应能调节葡萄糖刺激的胰岛素分泌,促进胰岛β细胞凋亡、导致胰岛功能障碍,是糖尿病及其并发症发生发展中的一个重要因素;同时,细胞自噬作为一种分解代谢途径,在维持胰岛细胞内环境稳态中发挥重要作用。活性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS)的产生是氧化应激的基本环节,同时与细胞自噬存在复杂密切的关系,ROS既有一定的细胞毒性损伤作用,同时还作为重要的细胞内分子,活化许多信号转导通路,特别是参与自噬的信号转导。本文就ROS与细胞自噬在糖尿病中的生物学作用进行综述,旨在探讨糖尿病的发生机制,为糖尿病的防治寻找新策略。     

自噬流障碍在缺血性脑卒中后的神经损伤机制

自噬是一种细胞分解代谢途径,通过降解长寿或错误折叠的蛋白质以及受损的细胞器,以维持细胞内稳态和正常细胞功能。相反,自噬流发生障碍会影响细胞内蛋白质和细胞器的降解,破坏细胞稳态,最终导致神经元死亡。研究表明,缺血性脑卒中所致脑损伤的主要原因是能量消耗、氧化应激和炎症,它们与应激后神经元自噬流的改变显著相关。该文回顾了自噬流障碍在缺血性脑卒中后的神经损伤机制及其相关的治疗药物与手段。     

自噬在急性心肌梗死发病中作用的研究进展

自噬是生物细胞内普遍存在且高度保守的一种生理过程,其通过溶酶体融合降解细胞内的大分子组分、受损的细胞器以及侵入胞内的病原菌,以达到维持细胞稳态的目的。自噬在多种疾病的发生发展中也发挥十分重要的作用,尤其是心血管疾病。自噬对其病程的发展可以发挥两种截然不同的作用。适当的自噬作用可以降低炎症反应和氧化应激促进细胞的存活,以及通过减少泡沫细胞的形成而对维持心血管的正常功能起一个保护作用;但过度的自噬作用会对细胞造成不可逆的损伤,诱导细胞发生不依赖于caspase的自噬性细胞死亡,增加局部的炎症反应,从而促进动脉粥样硬化病变的发展。本文就自噬在急性心肌梗死发生发展中作用的研究进展进行了综述,探讨自噬成为预防及治疗心血管疾病新靶标的可能性。     

自噬及其在肺部疾病中作用研究进展

自噬作为一种新的细胞程序化死亡方式,在维持细胞内环境稳态中起着重要作用。它由溶酶体介导,对细胞内衰老细胞器或受损蛋白质进行再次利用,以补充细胞在"饥饿"状态下的物质供给。自噬曾被认为是细胞对氧化应激的随机自我保护性反应,然而最近研究发现自噬体的形成具有选择性和高度保守性的特点。目前研究发现自噬在COPD、肺气肿、肺纤维化、肺动脉高压、急性肺损伤、肺肿瘤等肺部疾病中起重要作用。本文通过分析总结自噬信号传导机制及其在肺部疾病中的相关作用,以阐明肺部疾病的可能发生机制,从而指导相关疾病的临床治疗。     

内质网应激与自噬及其交互效应:动脉粥样硬化潜在的治疗新靶标

持续的内质网应激是导致细胞凋亡和继发的组织功能障碍的重要病理机制之一。在氧化应激、高同型半胱氨酸、高胆固醇水平及胰岛素抵抗等情况下,未折叠蛋白反应会被持续过度激活,促进动脉粥样硬化的发生发展。自噬是细胞自我更新,维持内环境稳态,同时调节营养代谢的重要方式之一。近年来研究表明,内质网应激、细胞自噬及其交互效应在动脉粥样硬化形成及发展中扮演了重要角色,内质网应激、细胞自噬及其交互作用是未来治疗动脉粥样硬化性疾病的新靶标。     

自噬抑制剂3-MA上调H2O2损伤的PC12细胞氧化应激水平

为探究自噬抑制剂6-氨基-3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine,3-MA）对损伤细胞氧化应激水平的影响,将3-MA作用于H2O2诱导的PC12细胞损伤模型,以自噬增强剂雷帕霉素（rapamycin,Rap）作为对照,探讨自噬与氧化应激的关系。测定线粒体的膜电位和细胞内的活性氧（reactive oxygen species, ROS）与丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,评价损伤细胞的氧化应激状态。单丹(磺)酰戊二胺（monodansylcadaverine,MDC）染色,观察损伤细胞的自噬情况。蛋白质印迹分析损伤细胞中的自噬相关蛋白质LC3-II/LC3-I比值变化。实验结果显示：与正常组相比,H2O2损伤细胞的ROS水平上升到正常组的141%,MDA含量增加(P<0.001);CAT与SOD酶活力显著降低(P<0.001),差异均有统计学意义,证明损伤细胞氧化应激水平增加;MDC染色结果表明,H2O2组自噬明显增加。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值显著升高（P<0.05）;与损伤组相比,3-MA组MDC染色结果表明,自噬水平降低。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值下降;细胞内ROS水平升高,增加到正常组的208%。MDA含量增加(P<0.001),CAT、SOD酶活力降低(P<0.001)。综上结果表明,自噬抑制剂可增加H2O2诱导的PC12细胞损伤模型的氧化应激水平,增加细胞凋亡。     

花旗松素通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路对H_2O_2所致H9C2细胞氧化应激保护作用的研究

氧化应激(oxidative stress,OS)是缺血性心肌病(ischemic cardiomyopathy,ICM)的主要发病机制之一,抗氧化应激损伤是防治缺血性心肌病的关键。为了探讨花旗松素(taxifolin,tax)对过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)诱导的大鼠心肌细胞H9C2氧化应激的影响及其可能的分子机制,将培养的H9C2心肌细胞随机分为对照组(Control)、氧化应激组(H_2O_2)、tax预处理组(tax+H_2O_2)、tax单独处理组(tax)。通过观察细胞形态的改变,检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成、自噬体自噬泡的形成,以及自噬(autophagy)相关蛋白质LC3 I/II、p62的表达,验证tax对氧化应激及自噬的影响。同时,通过检测Nrf2、HO-1、HIF1α的表达,研究可能存在的分子机制。研究发现tax可缓解H_2O_2诱导的H9C2细胞氧化应激,表现为细胞肥大形态缓解、ROS生成降低、MDA产生减少,而且Nrf2/HO-1/HIF1α蛋白的表达升高,自噬水平升高。实验结果表明:tax可能通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路促进自噬及抗氧化应激,从而发挥心肌保护作用。     

细胞自噬对中性粒细胞功能调节的研究进展

细胞自噬是一种进化上高度保守的胞内降解系统,旨在实现维持细胞稳态以应对不同的细胞应激。在生理状态下,细胞自噬水平通常较低;而在氧化应激、营养饥饿和各种病原体刺激下会显著上调。过去的许多研究都表明细胞自噬在多种组织细胞和生理功能调控中有重要意义。早期研究发现了细胞自噬和中性粒细胞死亡之间的联系,这是与炎症密切关联的必要过程。在人类系统和小鼠模型中表明,细胞自噬在中性粒细胞驱动的炎症和防御病原体方面起着至关重要的作用。细胞自噬对中性粒细胞主要功能的发挥至关重要,包括脱颗粒、活性氧产生和中性粒细胞胞外诱捕网的释放。细胞自噬对中性粒细胞分化以及主要功能(包括脱颗粒、活性氧产生和中性粒细胞胞外诱捕网的释放)的发挥至关重要。集中讨论了细胞自噬对中性粒细胞的作用,即从中性粒细胞在骨髓中产生到炎症反应和NETosis细胞死亡。     

氧化应激诱导的自噬与隐睾症及畸形精子症的相关性研究

为了分析氧化应激诱导的自噬与隐睾症及畸形精子症的相关性,首先采用高通量的qPCR array技术检测44个自噬相关基因在隐睾症患者和生育力正常男性的睾丸组织中的表达差异,筛选出11个表达差异显著的自噬相关基因;然后用不同浓度过氧化氢(hydrogen peroxide, H_2O_2)分别处理小鼠精原细胞系GC-1 spg和睾丸支持细胞系TM4,通过3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide, MTT)]分析H_2O_2处理对细胞增殖活性的影响,并采用实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qRT-PCR)检测11个差异表达的自噬相关基因在细胞氧化应激条件下的表达;最后利用GEO (Gene Expression Omnibus)数据库分析自噬相关基因与畸形精子症的关系。通过综合比较发现, BCL2L1、EIF2AK3在隐睾症、畸形精子症及氧化应激过程中均表达上调,表明这两个基因与男性不育的发生有关,推测其作用机制可能是通过响应氧化应激信号来实现。     

自噬在缺血再灌注中的作用

自噬是由溶酶体介导的一种降解途径,通过降解细胞器内受损及冗余成分为氨基酸,脂肪酸,核苷等小分子,供细胞再利用.因此,自噬在维持细胞内环境的稳定性起着十分重要的作用.自噬一般被认为是细胞在氧化应激及营养匮乏等条件下的一种自我保护机制.通常情况下,自噬维持在较低水平,但是当ATP能量耗竭、活性氧的释放,线粒体膜通道的开放都会导致自噬活性迅速升高.在心脏中,自噬维持在较低水平,如果异常,则会导致心脏功能异常和心衰.虽然自噬在缺血再灌注等生理过程中的活性显著增强,但是其机制并不是十分明确,仍需要深入研究.本文综述了自噬在缺血再灌注过程中的作用,阐明了潜在的机制,表明自噬可能为缺血再灌注过程中的损伤作用提供一种新的靶向治疗手段.     

鱼类细胞自噬与炎症反应

细胞自噬和炎症反应是先天性免疫的重要组成部分。细胞自噬是通过溶酶体降解自身组分以维持细胞稳态的一种高度保守的代谢过程，在降解受损的细胞器、抵抗病原感染、调节炎症反应等方面具有举足轻重的地位。在过去的几十年里，对酵母和哺乳动物自噬的研究显著增加了人们对自噬及其与人类疾病关系的理解：调节自噬水平可用于预防或治疗神经退行性疾病、炎症性疾病、肿瘤以及各种病原微生物感染。炎症反应是一个高度复杂的生物过程，是机体在受到紫外线、病原体感染、氧化应激以及机械性损伤等刺激下的一种自然防御反应。鱼类作为低等的脊椎动物，其获得性免疫功能较为低下，先天性免疫是其抵御病原体感染的主要防线。相较于高等动物，鱼类细胞自噬研究虽起步较晚，但近些年围绕病原感染引起的自噬现象及机制、自噬相关基因的表达调控等方面已取得较多进展。作为先天免疫的重要组成部分，自噬参与多种鱼类病原感染，而鱼类疾病通常伴随炎症反应的发生。基于此，本文对于鱼类病原感染引起的细胞自噬、炎症反应以及二者之间相关性研究进行系统阐述，以期深入理解鱼类细胞自噬的发生机制及其与炎症反应的相关关系，为全面解析鱼类的免疫机制提供指导，为制定鱼类疾病防控策略提供依据...     

基于线粒体自噬的特发性肺纤维化发病机制和药物干预的探讨

特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)是一种慢性、进行性且不可逆转的间质性肺疾病,发病机制复杂,预后不良,严重危害公众健康,尚缺乏有效治疗手段。线粒体自噬是一种选择性自噬,可清除损伤或功能异常的线粒体以维持线粒体稳态,其可通过调节氧化应激、肺泡上皮细胞凋亡、肺成纤维细胞活化、上皮-间质转化、炎症反应等病理生理过程对IPF产生重要影响。本文总结线粒体自噬分类及调控机制,重点阐述其在IPF中的作用机制及中西医药物防治研究进展。     

去乙酰化酶SIRT1对氧化应激的调控

去乙酰化酶SIRT1在许多生物过程中具有重要的作用,包括氧化应激、能量代谢、细胞分化及基因组稳定等。细胞的存活及其寿命和氧化应激的存在密切相关。氧化应激可引起多种病理表现,如内皮损伤、线粒体损伤、炎症、自噬、凋亡甚至坏死等。近来研究发现,SIRT1在多种氧化应激相关疾病中保护细胞存活。SIRT1可以通过调控不同转录因子而发挥抗氧化应激作用,但研究发现,SIRT1也对氧化应激有负性调控作用。本文就SIRT1对氧化应激的调控进行概述。     

细胞自噬及其调控机制的研究进展

自噬作为细胞一种自我保护机制,广泛存在于真核细胞中。自噬的过程依赖于正常的溶酶体功能,与机体多种疾病密切相关。近年来,细胞自噬越来越受到关注,自噬的发生机制、自噬与疾病发生的关系对预防与治疗多种人类重大疾病具有重要意义。本文旨在概括目前自噬的研究进展,重点介绍细胞自噬的发生及其调控机制。