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.     

磷脂酰肌醇3- 激酶对心脏的调节

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinosito1 3-kinase,PI3K)是体内很多生理过程中起关键作用的信号分子,PI3K介导的信号转导通路调节细胞的增生、分化、凋亡等活动。以往研究较多的是PI3K与肿瘤发生发展的关系,最近很多研究发现PI3K介导的信号转导通路对心脏具有重要的调节功能。本文就近年来关于PI3K的结构和功能以及PI3K对心脏的调节的研究作一综述。     

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。     

IA型磷脂酰肌醇3-激酶与肿瘤的关系及其抑制剂分子机制研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3 kinase,PI3K)是细胞内重要的信号分子,它具有调节细胞增殖、分化、代谢、凋亡等功能。PI3K的基因易发生突变和扩增,从而导致PI3K被激活,与肿瘤的形成和发展密切相关。IA型的PI3K及其下游的信号分子组成的通路参与调节肿瘤细胞的增殖、存活、黏附、迁移等活动。综述了IA型PI3K——PI3Kα、PI3Kβ和PI3Kδ与肿瘤发生、发展的关系,列举了20个具有代表性的IA型PI3K抑制剂,并讨论了它们的分子抑制机制。     

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。     

幽门螺杆菌通过激活磷脂酰肌醇3-激酶信号来调节细胞迁移

目的幽门螺杆菌被认为是诱发胃癌的最强的风险因素。幽门螺旋杆菌的毒性成分是可以增加癌症危险的cag分泌系统,它可以使cagA和肽聚糖易位进入宿主细胞,进而激活信号转导通路。AKT是磷脂酰肌醇3。激酶（PI3K）的目的蛋白,并在胃癌中被激活,但PI3K-AKT和具有潜在致癌性的幽门螺旋杆菌诱导的细胞反应之间的关系尚不清楚。方法我们揭示了介导幽门螺旋杆菌刺激的AKT活化和胃上皮细胞的这些生物学结果之间的分子通路。结果幽门螺旋杆菌以Scr和表皮生长因子受体依赖性方式增加PI3K-AKT的信号,是幽门螺旋杆菌诱导的细胞迁移不可或缺的。结论这些结果表明,PI3K-AKT信号调节幽门螺旋杆菌诱发的病理生理反应,从而降低癌变门槛。     

磷脂酰肌醇3-激酶对心脏的调节

磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatklylinositol 3-kinase,P13K）是体内很多生理过程中起关键作用的信号分子,P13K介导的信号转导通路调节细胞的增生、分化、凋亡等活动。以往研究较多的是P13K与肿瘤发生发展的关系,最近很多研究发现P13K介导的信号转导通路对心脏具有重要的调节功能。本文就近年来关于P13K的结构和功能以及P13K对心脏的调节的研究作一综述。     

Smads基因功能的研究进展

转化生长因子 -β( TGF-β)超家族通过调节细胞的增殖、分化、移行和凋亡而在脊椎动物发育过程中起重要的作用 . SMAD家族是一类新发现的 TGF-β信号的细胞质内介导者 ,它们可将TGF- β信号直接从细胞膜转导入细胞核内 .受体激活的 SMADs被特导性的细胞表面受体磷酸化后 ,与通用介导分子 SMAD4相互作用形成异源三聚体 ,转移至细胞核内并激活靶基因的转录 .抑制型 SMADs通过负反馈途径阻断或减弱 TGF- β信号 .SMADs通过与 TGF- β配体应答的启动子序列及其它转录因子和辅助活化因子相互作用而调节转录 .通过同源重组在小鼠中定位敲除Smads基因的研究已经开始揭示 SMADs分子在脊椎动物发育过程中的功能 .     

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。     

表皮生长因子受体与肺脏发育的关系

表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)是一种跨膜蛋白受体,是ErbB家族成员之一,具有酪氨酸激酶活性。EGFR与相应的配体结合引起EGFR形成同源或异源二聚体启动胞内信号转导,激活下游多种信号转导途径,产生生物学效应,RAS/RAF/MEK/ERK通路与细胞增殖、分化和凋亡有关;PI3K/PDK1/AKT通路与细胞的迁移和粘附有关。EGFR能促进肺泡II型上皮细胞的成熟和肺表面活性物质的合成、分泌。EGFR对哺乳动物肺脏的作用呈现时空效应及剂量依赖效应,EGFR的下调表达则会引起肺脏发育不成熟;而EGFR过度表达促进肺肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。文章综述了EGFR及其调节信号通路的研究进展,以及EGFR与动物肺脏发育不成熟和肺癌之间的关系。     

PPAR-γ作用及其相关信号转导途径

过氧化物酶增殖物激活受体(peroxisomeproliferater-activatedreceptor,PPAR)是一类配体激活的核转录因子超家族成员,包括PPAR-α、PPAR-β/δ和PPAR-γ三种表型,其中以PPAR-γ的研究最为深入。PPAR-γ通过JAK-STAT、激活蛋白-1(AP-1)、NF-κB、活化T细胞核因子信号通路(NFAT)来抑制炎症反应;通过抑制泡沫细胞(foamcell)的分化、炎症反应以及细胞增殖来抑制动脉粥样硬化的发生发展;通过磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、瘦素、脂链素等信号通路来参与糖稳态的调节;通过细胞周期的调控来影响肿瘤生长;参与脂肪细胞分化并与肥胖密切相关。明确这些相关信号通路以及相关细胞因子的作用,可对相关疾病机制及防治进一步提供有力依据和干预途径。     

蛋白激酶B/Akt抑制剂

磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)信号通路在细胞生长与存活中起着关键作用,PI3K/Akt通路的过度激活在多种肿瘤中常见。Akt激酶本身以及Akt激酶上游调节分子,例如PTEN和PI3K,在超过50%的人类肿瘤中均有异常变化。因此Akt成为肿瘤预防和肿瘤靶向治疗的热点之一。许多小分子化合物通过不同机制抑制Akt活性,根据小分子抑制剂与激酶的结合部位和化学结构不同,主要分为ATP竞争性抑制剂、Akt变构抑制剂和磷脂酰肌醇类似物抑制剂。本文综述了PI3K/Akt通路与肿瘤的关系和Akt抑制剂的研究现状,为新型抗癌药物的设计研究提供参考。     

转化生长因子—β超家族成员的信号传导通路

转化生长因子-β超家族是在无脊椎动物和脊椎动物中高度保守的一类细胞因子,其家族成员参与调节细胞的增殖、凋亡、分化和发育等多种生命活动。具有丝氨酸／苏氨酸激酶活性的Ⅰ型受体和Ⅱ型受体共同介导了转化生长因子-β超家族成员的跨膜信号传导。新近克隆鉴定的Smad蛋白家族负责将信号由细胞膜传导到细胞核。Smad介导的信号传导通路同其他信号传导通路之间存在相互调节。转化生长因子-β超家族的信号传导通路异常与肿瘤的发生有密切关系。     

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.     

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.     

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。     

TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子,其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明,BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调,重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化,其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时,还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后,C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常,同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示,TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化,从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.     

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。     

FoxO转录因子

FoxO家族是转录调节因子 ,也是INS IGF 1信号通路中的关键分子。FoxO基因在进化上高度保守 ,其氨基酸序列中含有 3个高度保守PKB磷酸化基序。FoxO受PI3K PKB磷酸化级联通路的调节 ,其活性与磷酸化状态直接相关。FoxO对细胞增殖、细胞凋亡等生理过程有重要调节作用 ,并可能在免疫系统发育中对免疫细胞的凋亡及亚群间的平衡起一定调节作用。     

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。