LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中的调控作用

奶牛脂肪细胞体积和数目的不断增加会导致脂肪组织脂代谢的紊乱,引起一系列相关慢性疾病如Ⅱ型糖尿病、酮病、脂肪肝、高脂血症等的发生,LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中起着重要的调控作用。单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)是比较保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,在调节能量代谢中起着枢纽作用。肝激酶B1(LKB1)属于一种丝氨酸激酶,是AMPKα的上游激酶,可参与细胞内能量代谢等多种生物活动。沉默信息调节因子1(SIRT1)是一种NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,可通过去乙酰化LKB1增加AMPKα的活性。就LKB1-AMPKα-SIRT1信号转导通路在奶牛脂肪组织脂代谢紊乱中的调控机制作一综述,旨在为下一步研究奶牛脂代谢相关信号通路调控机理提供依据。     

The role of AMP-activated protein kinase in quercetin-induced apoptosis of HL-60 cells

Our previous studies have shown that quercetin inhibits Cox-2 and Bcl-2 expressions, and induces human leukemia HL-60 cell apoptosis. In order to investigate the role of AMP-activated protein kinase （AMPK） on quercetin- induced apoptosis of HL-60 cells, we used flow cytometry to detect cell apoptosis. The expressions of LKB1, phosphorylated AMPK （p-AMPK）, and Cox-2 protein were detected in HL-60 cells and normal peripheral blood mono-nuclear cells （PBMCs） by western blot. The expressions of LKB1, p-AMPK, and Cox-2 were detected in HL-60 cells after culture with quercetin. The expressions of p-AMPK were detected in HL-60 cells after culture with AMPK inhibitor Compound C. Then, the expressions of LKB1, p-AMPK, and Cox-2 were detected in HL-60 cells after culture with quercetin alone or quercetin ＋ Compound C. It was found that there was no significant difference in LKB1 between PBMCs and HL-60. p-AMPK in PBMCs was higher than that in HL-60, while Cox-2 was lower. After culture of HL-60 with quercetin, p-AMPK was increased, Cox-2 was decreased, but LKB1 remained unchanged. After culture of HL-60 with Compound C, p-AMPK was decreased. There was no significant differ- ence in LKB1 between the quercetin-alone and the quercetin ＋ Compound C groups, p-AMPK decreased more significantly, while Cox-2 increased more significant- ly in the quercetin ＋ Compound C groups than those in the quercetin-alone groups. Taken together, these findings suggested that quercetin activates AMPK expression in HL-60 cells independent of LKB1 activation, inhibits Cox-2 expression by activating AMPK, and further regulates the Bcl-2-dependent pathways of apoptosis to exert its anti-leukemia effect.     

AMPK上游激酶——肿瘤抑制因子LKB1

AMPK是哺乳动物细胞中高度保守的蛋白质,是细胞的“代谢感受器”。AMPK的活化需要上游激酶(AMPKK)对AMPKα亚基活化环上Thr172进行磷酸化来完成。最近的研究发现,肿瘤抑制因子LKB1可以磷酸化Thr172进而激活AMPK,因此认为它是AMPKK家族的成员。     

Nur77 在缺氧/ 复氧诱导的心肌细胞凋亡中的作用及其机制的研究

目的:观察Nur77通过线粒体转位对缺氧/复氧(H/R)诱导的心肌细胞凋亡的影响。方法:原代培养l-2天SD大鼠心肌细胞,建立H/R模型。随机分为正常对照组、H/R组、Nur77组,采用免疫荧光检测横纹肌肌动蛋白(α-actin)鉴定心肌细胞;采用TUNEL染色法及Caspase-3酶活性检测心肌细胞凋亡情况;采用Western blot检测细胞核及线粒体Nur77蛋白表达、线粒体及胞浆Omi/HtrA2蛋白表达。结果:H/R组细胞核中Nur77蛋白表达明显低于正常对照组;而在线粒体中则相反。Nur77组线粒体中的Omi/HtrA2蛋白表达明显低于正常对照组;而在胞浆中则相反。结论:在心肌细胞H/R损伤时,Nur77线粒体转位促使Omi/HtrA2蛋白从线粒体释放入胞浆,从而导致心肌细胞凋亡。     

孤儿核受体Nur77对缺/复氧损伤中心肌细胞自噬的调节

目的:研究孤儿核受体Nur77对缺/复氧损伤中心肌细胞自噬的调节作用。方法:差速贴壁法分离乳鼠心肌细胞,经免疫荧光染色鉴定纯度。缺氧(1%O_2、5%CO_2和94%N_2)培养12 h后,常氧培养2 h构建心肌细胞缺/复氧损伤。实时定量PCR和western blot的方法检测Nur77的表达变化。通过siRNA转染抑制心肌细胞nur77表达,通过自噬标志蛋白表达改变作为细胞自噬水平的变化。结果:原代分离的心肌细胞纯度95%以上。缺氧12 h和缺/复氧(12 h/2 h)刺激后,心肌细胞中Nur77表达都明显升高(P0.01)。与缺氧组相比,缺/复氧组细胞质中的水平明显增加(P0.01),细胞核中Nur77水平无明显变化。抑制Nur77后,缺/复氧组自噬水平明显降低,缺氧组心肌细胞自噬水平无明显变化。结论:Nur77参与缺/复氧损伤中心肌细胞自噬水平的调节。     

血清对全反式视黄酸抑制肺癌细胞生长的影响

 研究不同浓度的血清对全反式视黄酸 (ATRA)抑制肺癌细胞生长的影响 .当细胞培养在 10 %血清中 ,ATRA不能抑制肺癌细胞生长 ,但是当细胞培养在 1%血清中 ,ATRA能够有效地抑制肺癌细胞生长 .视黄酸受体RARβ介导视黄酸的抗癌作用 .Northern印迹分析表明 ,在高浓度血清中AT RA不能诱导RARβ表达 ,但在低浓度血清中ATRA可以诱导RARβ表达 ,并且瞬时转染和CAT测定证实是通过激活RABβ启动子转录活性而诱导RARβ表达的 .孤生受体Nur77受到血清生长因子刺激后会大量表达 ,具有抗视黄酸活性的作用 .肺癌细胞培养在低浓度血清中 ,Nur77mRNA低水平表达和Nur77蛋白不表达 .然而在高浓度血清中 ,Nur77mRNA和蛋白高水平表达 .另外 ,在无血清条件下 ,EGF也可以诱导Nur77表达 .结果提示 ,血清中的生长因子可能拮抗ATRA抑制肺癌细胞生长的作用 ,其作用途径可能是通过刺激细胞中Nur77表达 ,或者通过下调RARβ启动子的转录活性而抑制RARβ的表达     

巨噬细胞的激活诱导死亡

淋巴细胞的激活诱导细胞死亡(AICD)的分子机制已经得到了广泛的研究。巨噬细胞中也存在AICD,但是诱导巨噬细胞AICD的分子机理仍不是很清楚。最近,一些研究表明zVAD或IFNγ通过提高MEF2C蛋白稳定性,从而增加其在巨噬细胞中的含量。MEF2C和TLR2、4信号通路一起,诱导了Nur77的表达。Nur77的表达介导了巨噬细胞的凋亡。LPS激活的ERK和p38是诱导Nur77表达和细胞凋亡所必需的。p38/STAT1/ROS途径也介导了巨噬细胞的AICD。撤除血清诱导的巨噬细胞凋亡可能是一种新的巨噬细胞AICD模型。这些发现将有助于我们对巨噬细胞AICD的进一步了解。     

雷公藤红素与凋亡蛋白突变体通过强化Nur77诱发凋亡通路发挥协同抗肿瘤作用

雷公藤红素(Celastrol)和凋亡蛋白(Apoptin)均可通过Nur77信号通路介导肿瘤细胞凋亡,Celastrol与含有商陆皂苷甲(EsA)的Apoptin突变体tApoptin(简称为tApoptinE)联用是否具有高效的抗肿瘤活性及其协同作用的分子机制值得研究。通过MTT法检测药物联用后对肿瘤细胞增殖的抑制活性,流式细胞术和免疫印迹(Western blot)技术分析药物联用的分子机制。结果显示,Celastrol浓度≥300 nmol/L时可以显著提高tApoptinE对肝癌细胞SMMC-7721生长的抑制活性;上述联用条件下两种药物联合作用指数(Combined index)均小于1,其中,Celastrol(600 nmol/L)与tApoptinE联用的协同效果最显著;流式凋亡分析揭示联合用药强化了对细胞的凋亡效应;Western blot分析表明两种药物协同作用于共同的Nur77通路,促进更多的Nur77被磷酸化,磷酸化的Nur77显著调控Caspase和Bcl-2家族蛋白的表达,强化了细胞凋亡途径。上述两种药物联合使用后通过强化Nur77诱发的细胞凋亡通路,进一步诱导肿瘤细胞凋亡,从而发挥协同抗肿瘤作用。     

肝激酶B1和造血干细胞内稳态

肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1),又名丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶11(STK11),是一种蛋白激酶,可磷酸化AMP激活的蛋白激酶和12种其他AMPK相关激酶。LKB1还是一种肿瘤抑制蛋白,生殖细胞LKB1基因突变可引发家族性黑斑息肉综合征,而体细胞突变可造成多种肿瘤发生。小鼠Lkb1的失活可导致造血干细胞(HSC)静息的丧失、快速的HSC消耗、严重的全血细胞减少和最终的致死。Lkb1缺陷的HSC细胞显示出线粒体缺陷、膜电位减少和细胞ATP耗竭。这些结果说明LKB1是一种HSC内稳态和造血过程中的新调节因子。     

芍药苷通过激活LKB1/AMPK信号通路对急性脑梗死大鼠神经损伤的保护作用

目的 探讨芍药苷通过激活肝激酶B1(LKB1)/5’-磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路对急性脑梗死大鼠神经损伤的保护作用。方法 通过线栓闭塞大鼠大脑中动脉建立急性脑梗死模型,随机分为模型组、芍药苷(10 mg/kg)组、AMPK抑制剂CC(0.2 mg/kg)组、芍药苷(10 mg/kg)+CC(0.2 mg/kg)组,每组12只,另取12只大鼠仅分离出颈总动脉与颈外动脉,不插线栓,设为假手术组,分组给药处理后,采用Morris水迷宫实验评测大鼠认知功能;采用三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测各组大鼠脑梗死情况;采用TUNEL染色测定各组大鼠海马神经元凋亡率;采用试剂盒测量各组大鼠血清炎性因子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与白细胞介素-1β(IL-1β)水平、脑组织过氧化氢酶(CAT)、活性氧(ROS)与丙二醛(MDA)含量;采用蛋白免疫印迹法检测各组大鼠脑组织凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、BCL2相关X蛋白(Bax)与LKB1/AMPK通路相关蛋白(p-LKB1/LKB1、p-AMPK/AMPK)表达状况。结果 与假手术组相比,模型组大鼠跨越原平台次数、原平台...     

噻唑衍生物WSF-SN-10激活AMPK的机制研究

目的:在噻唑衍生物中筛选新型AMPK激活剂并探究其激活AMPK的分子机制,以期找到副作用少的II型糖尿病治疗药物。方法:用14种噻唑衍生物处理293T细胞,用Western Blot筛选能显著提高AMPK磷酸化水平的化合物;用HPLC和FACS分别检测该化合物对细胞内AMP/ATP比值和Ca~(2+)浓度的影响,探究其激活AMPK的分子机制。结果:WSF-SN-10(2-(2-(6,6-二甲基双环[3,1,1]庚-2-亚基)肼基)-4-(4-氰基苯基)噻唑)为14种噻唑衍生物中活性最强的AMPK激活剂;20μM下WSF-SN-10激活AMPK的活性最强;用20μM WSF-SN-10处理293T细胞后,细胞内的AMP/ATP比值和LKB1的磷酸化水平分别上升至空白对照的1.94和3.04倍,同时Ca~(2+)浓度无明显变化,说明WSF-SN-10通过增加细胞内的AMP/ATP比值来激活AMPK。结论:噻唑衍生物WSF-SN-10能抑制细胞内的ATP合成来间接激活AMPK,是治疗II型糖尿病和肥胖症的潜在药物。     

AMPK在非小细胞肺癌发生发展中的研究进展

腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK),是细胞内重要的能量感受器,在调控细胞和机体的能量代谢中起到极其重要的作用。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,应对细胞内外环境的刺激。并且影响细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。肿瘤细胞具有独特的能量代谢方式——Warburg现象,用于应对营养和能量的相对缺乏。AMPK干扰肿瘤细胞的独特能量代谢方式,广泛影响肿瘤的发生、生长、转移,发挥重要的肿瘤拮抗作用。非小细胞肺癌(non-small cell cancer,NSCLC)是常见恶性肿瘤的一种,具有一般恶性肿瘤的特征,近年来在NSCLC的研究进程表明:AMPK及其相关信号分子LKB1,PI3K/AKT,Ca MKKβ,PTEN等与NSCLC密切相关,活化相应通路或抑制相应通路,可显著拮抗NSCLC。从而AMPK及其相关信号分子有可能作为抗NSCLC药物的作用靶点。     

AMPK:细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPactivated proteinkinase,AMPK)是真核细胞中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1(LKB1)、Ca2+/CaM-依赖蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)、AMP/ATP或ADP/ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

LKB1及其生物学功能

LKB1基因是一种保守的抑癌基因,其编码产物LKB1即丝氨酸-苏氨酸激酶11(serine/threonine kinase,STK11)。LKB1与细胞极性调节、男性精子形成、肿瘤及细胞代谢等方面有关。本文阐述了近年来LKB1的最新研究进展。     

AMPK：细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶（AMP activated protein kinase,AMPK）是真核细胞中高度保守的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1（LKB1）、Ca^2＋／CaM-依赖蛋白激酶激酶β（CaMKKβ）、AMP／ATP或ADP／ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

硫化氢与自噬:一把双刃剑

硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)被认为是第三种气体信号分子,在许多生理及病理生理情况下发挥重要的调节作用。然而,在硫化氢对自噬的作用这一方面仍有一些争论。许多信号通路参与硫化氢的促自噬作用,例如AMPK/mTOR、LKB1/STRAD/MO25以及MiR-30c信号通路。同时,也有许多信号通路在硫化氢的抗自噬作用中发挥重要作用,例如SR-A、PI3K/SGK1/GSK3β、PI3K/AKT/mTOR、Nrf2-ROS-AMPK、AMPK/mTOR以及JNK1信号通路。在治疗人类疾病时,可以设计研发新型硫化氢相关药物,通过调节自噬增加疗效。本文主要讨论硫化氢在其介导的自噬信号通路中的作用。     

LKB1抑癌机制研究进展

人LKB1(Liver Kinase B1,或Serine-Threonine Kinase 11,STK11)基因的胚系失活突变可导致癌症易感病皮杰氏综合征(Peutz-Jeghers syndrome,PJS),该病患者多发错构瘤息肉且患癌症风险增加。LKB1基因的体细胞突变还广泛地存在于众多类型的恶性肿瘤中,如肺癌、结肠癌和乳腺癌等,因此,LKB1被普遍认为是抑癌基因。LKB1基因的编码产物LKB1是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,调节多种细胞生理病理过程。虽然LKB1的抑癌机制尚不完全清楚,但现有的研究表明,对细胞生长增殖、能量代谢和细胞极性等的调控是其抑制肿瘤发生和发展的重要方面。本文就目前已知的LKB1的抑癌机制作一综述。     

The molecular mechanisms that underlie the tumor suppressor function of LKB1

Germline mutations of the LKB1 tumor suppressor gene result in Peutz-Jeghers syndrome （PJS） characterized by intestinal hamartomas and increased incidence of epithelial cancers. Inactivating mutations in LKB1 have also been found in certain sporadic human cancers and with particularly high frequency in lung cancer. LKB1 has now been demonstrated to play a crucial role in pulmonary tumorigenesis, controlling initiation, differentiation, and metastasis. Recent evidences showed that LKB1 is a multitasking kinase, with great potential in orchestrating cell activity. Thus far, LKB1 has been found to play a role in cell polarity, energy metabolism, apoptosis, cell cycle arrest, and cell proliferation, all of which may require the tumor suppressor function of this kinase and/or its catalytic activity. This review focuses on remarkable recent findings concerning the molecular mechanism by which the LKB1 protein kinase operates as a tumor suppressor and discusses the rational treatment strategies to individuals suffering from PJS and other common disorders related to LKB1 signaling.     

藻蓝蛋白亚基脂质体光动力作用对LKB1在乳腺癌细胞中表达的影响

为了探讨肿瘤抑制因子LKB1蛋白在肿瘤光动力疗法中作用,先用MTT法检测藻蓝蛋白亚基脂质体（PEG-PCS-Lip）对人乳腺癌细胞MCF-7,鼠乳腺癌细胞MA-782的光动力杀伤效果,分光光度法检测活性氧ROS的产量,Western blot检测LKB1激酶表达水平;然后用免疫组织化学方法观察PEG-PCS-Lip介导的光动力作用在乳腺癌模型鼠对LKB1基因表达影响. 结果显示在光照剂量为29.17 J/cm2时,用0~25 μg/mL PEG-PCS-Lip处理会小幅度促进MA-782和MCF-7细胞的生长,同时细胞中的ROS和LKB1蛋白的量下降;当用25~100 μg/mL PEG-PCS-Lip处理则明显抑制MA-782和MCF-7细胞的生长,同时细胞中的ROS和LKB1蛋白的量随PEG-PCS-Lip量的增加而增加.用10 mg/kg PEG-PCS-Lip静脉注射荷瘤小鼠,光照剂量为208.2 J/cm2时,其抑瘤率可达到68.9 %,LKB1在乳腺癌组织中的表达量则增加了33.9 %,同时,LKB1激酶从细胞核转移到细胞质的量也在增加. 因此,PEG-PCS-Lip PDT作用所产生的ROS可能是激活LKB1的表达的原因之一,二者协同作用在一定的光敏剂浓度范围内增强了PDT抑制肿瘤生长的疗效.     

Cancer cell:华人科学家发现氧化还原与肺癌新关系

<正>近日,来自中科院生化所和复旦大学的研究人员在国际学术期刊cancer cell在线发表了一项最新研究进展。LKB1基因能够编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶LKB1,研究发现该激酶可以调节细胞能量代谢、抑制生长增殖和维持细胞极性,而这些都是该基因抑制肿瘤的重要机制。虽然LKB1能够调节细胞生长和能量代谢,但在非小细胞肺癌中,LKB1失活如何协调肿瘤进展与代谢之间的关系仍未可知。在该项研究中,研究人员利用KrasG 12D;Lkb1lox/lox小鼠模型进行了相关研究,发现在肺部恶性腺瘤和鳞状细胞癌中,活性氧(ROS)水平存