AMPK在慢性炎症性疾病中的研究进展

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,为真核细胞内的能量感受器。研究表明:AMPK可以通过抑制NF-κB、MAPK和JAK-STAT等炎症信号通路和炎症基因的表达发挥抑炎作用。AMPK参与调控多种慢性炎症性疾病,如炎症性肠病、非酒精性脂肪性肝等,对AMPK调控炎症机制的研究将为炎症性疾病的治疗提供新思路。本文就近年来关于AMPK调控慢性炎症性疾病及其机制的研究进展作一简要综述。     

AMPK在肿瘤发生发展中的研究现状

单磷酸腺苷激活的蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为真核细胞内重要的能量感受器,是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶,能够维持和调控细胞能量动态平衡,在糖脂代谢调控的生理状态以及癌症和糖尿病等病理状态中均发挥着不可或缺的作用。随着对AMPK调控网络研究的进一步深入,发现在不同肿瘤细胞及特定发展阶段中,AMPK可能通过不同的信号通路发挥其促进和抑制肿瘤发生发展的双重功能。深入理解AMPK复杂的调控网络与癌细胞不同代谢需求之间相互作用的方式具有重要指导意义。AMPK激活剂二甲双胍(metformin)作为经典的抗糖尿病药物如今备受肿瘤界关注,但其是否依赖于AMPK发挥作用仍存在很多争议,其能否用于临床肿瘤治疗还有待进一步研究讨论。本文通过对AMPK的功能结构及其与肿瘤生长(能量代谢、自噬、死亡方式)、肿瘤转移、血管生成之间的关系进行系统阐述,并着重讨论AMPK激活剂二甲双胍与肿瘤的相关研究,旨在为靶向AMPK抑制肿瘤发生发展提供理论基础。     

AMPK对线粒体功能的调节

5’单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMP—activated protein kinase,AMPK）是细胞的能量感受器,调节细胞能量代谢,在正常细胞和癌细胞中均发挥重要的生物功能,它的激活有助于纠正代谢紊乱,使细胞代谢趋向生理平衡。在细胞应急反应中,细胞感受到能量危机,ATP浓度下降,AMP浓度上升,细胞内AMP／ATP比例上升,AMPK被激活：而在病理状态下,如代谢综合征、肿瘤等,常伴随能量代谢紊乱和AMPK激活抑制,因此,AMPK被视为治疗代谢性疾病与肿瘤的潜在作用靶点。然而,AMPK对能量代谢的调节与线粒体的功能密不可分,线粒体作为细胞的能量工厂,在健康与疾病中也发挥着重要的作用。越来越多的研究表明,线粒体能影响AMPK的活性,同时AMPK也通过多方面对线粒体进行调节,线粒体相关疾病与AMPK的调节有着密切的关系。该文主要针对AMPK是如何对线粒体的合成、线粒体自噬、内源性凋亡及线粒体相关疾病等方面进行综述。     

二甲双胍减轻对乙酰氨基酚诱导的中毒性肝炎

二甲双胍(metformin,MET)除具降糖效应外,还可发挥抗氧化及抗炎等药理效应,本研究探讨了MET在对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导的中毒性肝炎中的潜在保护效应。由于MET的部分效应依赖于腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK),本研究也尝试采用AMPK抑制剂dorsomorphin阻断MET在APAP模型中的效应,采用AMPK激活剂A-769662模拟MET的效应。结果显示:MET处理可显著抑制APAP诱导的血浆中天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST)与丙氨酸转氨酶(alanine transaminase,ALT)水平、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)与白介素-6(interleukin-6,IL-6)浓度的上升,明显减轻APAP导致的肝组织病理学异常。AMPK抑制剂共同处理不能阻断MET对APAP模型中ALT及AST水平上升的抑制效应,AMPK激活剂处理不能模拟MET对ALT及AST水平的抑制效应。本研究结果提示:MET可有效减轻APAP诱导的中毒性肝炎,这一效应不依赖于AMPK。     

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。     

炎症小体在动脉粥样硬化发生发展中的研究进展

炎症小体(inflammasome)是免疫细胞内由多种蛋白质所组成的复合体,属于胞浆型模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)。它作为固有免疫系统的重要组分在机体免疫反应和疾病发生过程中具有重要作用。近年来的研究表明炎症小体是炎症免疫反应的核心。由于能被多种类型的病原体或危险信号所激活,NLRP3(NOD样受体蛋白-3)炎症小体在多种疾病过程中,包括动脉粥样硬化症、家族性周期性自身炎症反应、阿尔海默茨病和2型糖尿病等都发挥了关键作用。因此,NLRP3(NOD样受体蛋白-3)炎症小体可能为各种炎症性疾病,包括动脉粥样硬化的治疗提供新的靶点。本文将对炎症小体在动脉粥样硬化发生发展中发挥的作用进行综述。     

NLRP3炎症小体介导的炎症相关疾病研究进展

炎症小体在炎症相关疾病的发生发展中发挥重要作用,其中NLRP3炎症小体能够被多种病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)和损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)激活,进而活化caspase-1,释放成熟形式的IL-1β和IL-18,引起机体的炎症反应,并参与多种疾病的发生发展,包括2型糖尿病、痛风、动脉粥样硬化、神经退行性疾病、肿瘤、炎症性肠病等。因此,研究NLRP3炎症小体的作用机制不仅有助于加深对炎症性疾病发生发展的认识,也为寻找此类疾病的潜在治疗靶点提供了新的思路。就NLRP3炎症小体在炎症相关疾病中的研究进展作一综述。     

腺苷酸活化蛋白激酶在糖脂代谢调控中的研究进展

AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种异源三聚体复合物,作为机体能量平衡和糖脂代谢的重要激酶参与多种生理过程的调节。研究表明,炎症、糖尿病和癌症等多种慢性疾病也与AMPK功能和活性调节有密切关系。新近发现,糖尿病一线用药二甲双胍抑制肝糖产生改善病人高血糖的作用与AMPK激活有关,提示靶向AMPK可能是预防和治疗多种慢性疾病的有效策略之一。文中从AMPK的结构与活性、AMPK在糖代谢调控中的作用和AMPK在血脂代谢调控中的作用3个方面综述了AMPK研究的进展,旨在为糖脂代谢调控的基础和临床研究提供依据。     

miR-21在皮肤相关疾病及创伤愈合中的作用

microRNA-21(miR-21)是一种内源性非编码RNA,在细胞增殖、分化过程中发挥了重要的调控作用。近年来，miR-21作为广泛研究的miRNA,其在皮肤相关疾病及创伤愈合中的作用备受关注。研究表明，miR-21作为一个“广泛因子”,通过抑制不同靶基因(PTEN、TIMP、PDCD4等)的转录翻译过程，影响不同细胞(角质形成细胞、T细胞、纤维细胞等)的增殖、凋亡、迁移和侵袭。同时，还能通过不同信号通路，促进炎症的发生，在皮肤肿瘤、皮肤免疫性疾病、皮肤炎症性疾病、皮肤创伤及瘢痕组织形成中发挥重要作用。本文回顾了miR-21在不同的皮肤疾病(黑色素瘤、皮肤鳞状细胞癌、T细胞淋巴瘤、银屑病、硬皮病等)和创伤愈合中的参与机制，旨在深化对miR-21分子在皮肤相关疾病和创伤愈合中的认识，表明miR-21除了有作为皮肤性疾病诊断的生物标志物潜力和评价药物疗效的能力外，更有望成为一种新型的治疗手段，为临床治疗难题提供新方向。     

miRNA与炎性相关疾病

MicroRNA(miRNA)是长度约为19~22个核苷酸的一类非编码小RNA,通过降解mRNA或阻止mRNA翻译在多种生理过程中发挥作用。炎症主要出现在拥有血管系统的活体组织中,当组织受到损伤影响时会产生抵抗反应,消除对组织产生危害的因子。然而,有些情况下,也可能会对组织自身产生损害。近年来,已有研究表明,炎性相关疾病在出现和发展的过程中与多种类型的miRNA有密切联系。miRNA通过与相应靶基因结合调节炎症相关的细胞因子,在炎性疾病的发生和发展中发挥重要的作用。所以,亟需对上述类型的miRNA展开系统研究,从而为治愈与之有联系的炎性疾病提供可靠的理论依据。     

Ⅱ型固有淋巴细胞及其在变应性哮喘中的作用

变应性哮喘是一种以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的异质性疾病,与白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-5和IL-13等II型辅助性T细胞(type 2 T helper cell,Th2)分泌的细胞因子有关。II型固有淋巴细胞(type 2 innate lymphoid cells,ILC2s)是在转录因子维甲酸相关孤核受体α(retinoic acid receptor related orphan receptorα,RORα)和GATA结合因子3(GATA-binding factor 3,GATA3)控制下由骨髓中的淋巴样祖细胞发育而来。ILC2s能分泌Th2型细胞因子如IL-5和IL-13,有助于启动和维持II型免疫反应。近期研究表明,ILC2s在变应性哮喘中发挥着不可替代的作用。研究ILC2s对于了解变应性哮喘的发病机制具有重要意义。该文将主要综述ILC2s的发现、发育、分布与功能及其与变应性哮喘关系的最新进展。     

长非编码RNA RLM通过影响AMPK的磷酸化调节HepG2细胞中的脂质沉积

长非编码RNAs(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度大于200 nt、不能编码蛋白质的RNA分子,可通过AMPK、胰岛素受体等多种信号通路,调节细胞糖脂代谢。本研究发现,HepG2细胞中一条未报道的长链非编码RNA,命名为lnc-RLM(lnc-regulate lipid metabolism)。通过敲低HepG2细胞中lnc-RLM,检测细胞中甘油三脂含量及脂质代谢相关调节因子表达量。结果显示,实验组较对照组甘油三酯含量显著升高(P0.05);AMPK磷酸化水平显著下调,脂质合成相关因子SREBP 1c和FAS表达量上调;同时,细胞中乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性较对照组显著上调(P0.05)。在lnc-RLM敲低的HepG2细胞中,利用AMPK激动剂(A-769662)作用细胞24 h,结果显示,降低的AMPK磷酸化水平并不会因AMPK激动剂的作用而显著升高。本研究结果说明,HepG2细胞中敲低lnc-RLM表达量,可通过影响AMPK磷酸化水平,调节HepG2细胞中脂质沉积。这为今后研究AMPK活性调节提供新的可能,也为代谢性疾病的治疗提供了新思路。     

自噬相关基因ATG5在感染和炎症性疾病中的作用

自噬对生物体维持细胞内环境具有至关重要的作用。目前已经证实自噬广泛参与多种疾病的发生发展过程,例如肿瘤、免疫性疾病以及炎症性疾病等,其与炎症性疾病相关性更加密切,也是近年来的研究热点。自噬相关基因(ATGs)参与调节自噬的许多方面,其中ATG5主要参与自噬小体的双层膜弯曲,对自噬的发生起决定性作用。本文主要概述近年研究发现ATG5在炎症性疾病中的机制,并探讨自噬其作为炎症性疾病治疗方向的可能性,为炎症性疾病的诊治提供新的思路。     

AMPK激活剂下调爆发性肝炎小鼠肝内组织因子表达北大核心CSCD

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK)是重要的代谢调节酶及炎症调控新靶点。以往研究显示,AMPK激活剂5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸转甲酰酶(5-amino-4-imidazolecarboxamide riboside,AICAR)可通过抑制炎症反应减轻脂多糖/右旋半乳糖胺(lipopolysaccharide/D-galactosamine,LPS/D-gal)诱导的爆发性肝炎。由于炎症可通过激活凝血反应加重组织损伤,本研究旨在以炎症诱导凝血反应为切入点探讨AICAR保肝效应的机制。腹腔注射LPS/D-gal建立爆发性肝炎小鼠模型,用Western blot检测肝内组织因子(tissue factor,TF)、缺氧诱导因子1-α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)以及细胞核内核因子kappa B(nuclear factor kappa B,NF-κB)p65蛋白表达,用实时定量PCR检测肝细胞促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)m RNA表达,用试剂盒检测肝组织乳酸(lactic acid,LA)水平。结果显示,LPS/D-gal可促进小鼠肝细胞内TF蛋白表达,提高细胞核内NF-κB p65水平,上调HIF-1α蛋白及EPO m RNA表达,并提高肝组织LA水平;而AICAR干预后,以上指标均明显下调。以上结果提示,AICAR可通过抑制NF-κB活性下调TF表达及凝血活性,从而减轻肝组织缺氧及代谢紊乱,这可能是AICAR减轻LPS/D-gal诱导的爆发性肝炎的新机制。     

AMPK激活剂下调爆发性肝炎小鼠肝内组织因子表达

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK)是重要的代谢调节酶及炎症调控新靶点。以往研究显示,AMPK激活剂5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸转甲酰酶(5-amino-4-imidazolecarboxamide riboside,AICAR)可通过抑制炎症反应减轻脂多糖/右旋半乳糖胺(lipopolysaccharide/D-galactosamine,LPS/D-gal)诱导的爆发性肝炎。由于炎症可通过激活凝血反应加重组织损伤,本研究旨在以炎症诱导凝血反应为切入点探讨AICAR保肝效应的机制。腹腔注射LPS/D-gal建立爆发性肝炎小鼠模型,用Western blot检测肝内组织因子(tissue factor,TF)、缺氧诱导因子1-α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)以及细胞核内核因子kappa B(nuclear factor kappa B,NF-κB)p65蛋白表达,用实时定量PCR检测肝细胞促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)m RNA表达,用试剂盒检测肝组织乳酸(lactic acid,LA)水平。结果显示,LPS/D-gal可促进小鼠肝细胞内TF蛋白表达,提高细胞核内NF-κB p65水平,上调HIF-1α蛋白及EPO m RNA表达,并提高肝组织LA水平;而AICAR干预后,以上指标均明显下调。以上结果提示,AICAR可通过抑制NF-κB活性下调TF表达及凝血活性,从而减轻肝组织缺氧及代谢紊乱,这可能是AICAR减轻LPS/D-gal诱导的爆发性肝炎的新机制。     

Wnt5a与炎症信号在炎症性疾病中的交叉互动

Wnt5a是一种分泌型糖蛋白,是高度保守的Wnts蛋白家族成员之一。在生物体内Wnts家族参与调控细胞命运、胚胎发育、细胞增殖、迁移和分化等重要过程。研究表明,Wnt5a的表达调控及其信号转导与炎症应答密切相关,提示Wnt5a及其信号通路在炎症性疾病的发生、发展中发挥着重要作用。本文从Wnt5a与炎症因子、炎症信号转导通路以及炎症疾病等方面进行阐述和展望,旨在为以Wnt5a为靶点进行炎症性疾病的防治提供理论依据。     

腺苷酸活化蛋白激酶发挥抗炎作用的分子机制

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种进化保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,被称为"细胞能量调节器",是维持细胞和机体能量平衡的关键分子。近年来的研究显示,AMPK与炎症反应密切相关,其抗炎机制主要是通过激活SIRT1、PGC-1α、p53、FoxO3a和p300等途径,下调NF-κB、AP-1等多种炎性相关蛋白的活性来发挥作用。本文通过对AMPK发挥抗炎作用的分子机制进行综述,为以AMPK为靶点治疗炎症及相关疾病提供参考。     

PIKfyve的生物学功能及与疾病的关系

含FYVE结构的磷酸肌醇3-磷酸5-激酶(FYVE domain-containing phosphatidylinositol 3-phosphate5-kinase,PIKfyve)是哺乳动物体内的一种磷脂酰肌醇脂质激酶。PIKfyve通过催化磷脂酰肌醇-3-磷酸[phosphatidylinositol 3-phosphate,PtdIns(3)P]生成磷脂酰肌醇-3,5-二磷酸[phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate,PtdIns(3,5)P2]或磷脂酰肌醇-5-磷酸[phosphatidylinositol-5-phosphate,PtdIns(5)P],在调节膜运输以及维持溶酶体功能中发挥关键作用,还参与内体转运、转录调控和免疫调节等重要细胞生物学功能。近年来的研究表明,PIKfyve在炎症、病原微生物感染、神经退行性疾病和肿瘤的发生发展中起重要作用,可作为潜在的疾病防治靶点。本文就PIKfyve的生化特点、生物学功能及其在相关疾病中发挥的作用研究进展进行综述。     

NLRP3炎症小体与自身免疫性疾病的相关性研究进展

炎症小体是存在于细胞内由激活自身免疫应答的多种蛋白质组成的复合体,可诱导半胱天冬蛋白酶(caspase)-1自我剪切,caspase-1能够调控白细胞介素(IL)-1β、IL-18的产生,并进而刺激炎症小体的形成和分泌,调控机体的自身免疫应答反应。NLRP3炎症小体属于NOD样受体家族,是一种胞内模式识别受体,主要存在于巨噬细胞和树突状细胞,发挥激活机体免疫炎症的关键作用。病原相关分子模式及损伤相关分子模式与NLRPs结合,启动固有免疫应答,从而导致自身免疫性疾病的发生和发展。本文通过分析归纳近年来炎症小体与自身免疫性疾病的相关性的研究进展,以期为以炎症小体为作用靶点,防治自身免疫性疾病的研究提供指导。