PTEN:抑制肿瘤侵袭及转移的新靶点

侵袭与转移是恶性肿瘤的主要生物学特征之一,并影响肿瘤的疗效及预后.其主要通过肿瘤细胞与血管内皮细胞以及细胞基质之间的相互作用,穿透血管内皮细胞、降解细胞外基质,从而向局部及远处转移.多种信号转导分子参与了肿瘤的侵袭、转移过程.PTEN基因表达的蛋白具有蛋白磷酸酶及脂质磷酸酶双重活性,其作为抑癌基因通过对细胞内多种信号转导通路的调控,参与维持细胞的正常生理活动;负调控肿瘤细胞的生长、细胞周期;诱导肿瘤细胞凋亡;抑制肿瘤细胞的侵袭、浸润及转移.本文就PTEN如何参与抑制肿瘤细胞侵袭及转移做一综述.     

PTEN蛋白的翻译后修饰

第10号染色体缺失的磷酸酶与张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)基因所编码的PTEN蛋白兼具有脂质和蛋白磷酸酶活性,它的表达、活性和稳定性受到各种结合蛋白、酶和因子的调节。结合最新研究,本文将集中对PTEN上氨基酸残基位点的各种翻译后修饰进行一综述。     

rBTI通过上调PTEN的表达抑制Hep G2细胞增殖

磷酸酶及张力蛋白的同源基因(PTEN) 是一种抑癌基因,可以调控细胞的增殖,与癌症的发生和发展息息相关。本研究采用MTT法和流式细胞术分别检测了重组荞麦胰蛋白酶抑制剂(rBTI)对人肝癌细胞株Hep G2细胞的增殖以及周期的影响。免疫荧光及Western印迹法检测了PTEN和p PTEN的亚细胞定位及蛋白表达的变化。采用qRT-PCR及Western印迹法检测了周期相关蛋白的表达。旨在探究PTEN和p PTEN在rBTI抑制Hep G2细胞增殖和周期阻滞中的作用。结果表明,rBTI能显著抑制Hep G2细胞增殖,将细胞周期阻滞在G0/G1期,并呈时间和剂量依赖性;rBTI作用于Hep G2后,可显著上调PTEN和p-PTEN的表达。同时发现,p-PTEN主要分布于细胞核中,能与核仁发生共定位;周期相关蛋白检测表明,细胞内p53、p21转录水平和蛋白水平均增加。综上所述,rBTI通过上调PTEN的表达,使得细胞周期阻滞于G0/G1期,进而抑制Hep G2细胞的增殖。     

BMP9通过调控AMPK信号通路抑制乳腺癌细胞脂质代谢及脂质利用

为研究骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对乳腺癌脂质代谢的影响,该研究采用定量PCR、Western blot及中性脂肪酸试剂盒法检测过表达及干扰BMP9后乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达、脂肪酸含量变化及AMPK通路活化情况。结果显示,过表达BMP9后,乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达除激素敏感脂肪酶(HSL)外,均有显著减低(P0.05);细胞内中性脂肪酸含量减低,AMPK信号通路明显活化;干扰BMP9表达后,脂质代谢关键因子表达升高,细胞内中性脂肪酸含量同样呈升高趋势。该研究证明,BMP9可抑制乳腺癌细胞脂质代谢关键因子的表达,这一作用与AMPK信号通路的活化有关。     

利用RNA-seq技术筛选大白猪皮下和肌内脂肪组织差异表达基因

为了比较分析大白猪皮下和肌内脂肪组织的全转录组数据,探究调控脂肪沉积的分子机制,本文采用RNA-seq技术和生物信息学方法鉴定大白猪皮下和肌内脂肪组织基因表达谱,对差异表达基因进行GO(Gene Ontology)分析、信号通路富集分析以及蛋白互作网络分析。大白猪皮下和肌内脂肪组织中有180个基因差异表达,上调基因主要参与细胞增殖、脂质激酶活性和磷脂代谢等与脂质代谢相关的生物学过程正调控,下调基因显著富集于脂肪细胞分化中起重要调控作用的MAPK信号转导通路。差异表达基因主要通过参与脂质代谢及通过MAPK信号转导通路调控脂肪细胞成脂分化,进而影响大白猪皮下和肌内脂肪的沉积。     

胰岛素样生长因子-1对血管平滑肌细胞PI3K/PTEN信号通路的影响

目的:探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)促血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的细胞内信号转导机制.方法:体外培养的兔血管平滑肌细胞分3组处理,以细胞计数、噻唑盐比色法测定细胞增殖能力,以磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)特异性抑制剂渥漫青霉素(WT)孵育细胞间接反映PI3K作用.Western Blot定量磷酸酶PTEN表达水平,免疫沉淀、特异底物diC16PIP3绿色试剂法测定PTEN脂质磷酸酶活性.结果:IGF-1(100 μg/L)使细胞计数及MTT 比色A值分别增加至对照组的2.8倍和3.8倍,WT抑制VSMC增殖,并完全逆转IGF-1的作用(均P<0.01).各浓度IGF-1对PTEN蛋白表达水平无明显影响,其对PTEN活性的抑制呈浓度(10～100 μg/L)及时间(3 min～24 h)依赖性(均P<0.01).结论:IGF-1促VSMC增殖作用与活化PI3K蛋白激酶的促生长活性及抑制PTEN脂质磷酸酶的负性调节细胞生长作用有关.     

Pten^＋/＋MEFs与Pten^-/-MEFs细胞系的差异表达蛋白质组分析

目的：研究PTEN缺失细胞的蛋白表达规律。方法：用双向电泳技术比较Pten^＋/＋MEFs与Pten^-/-EFs细胞的蛋白表达差异;用基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对差异蛋白进行质谱分析;用肽质量指纹图谱检索数据库对差异蛋白进行鉴定;用Northern印迹和Western印迹验证蛋白的差异表达。结果：与Pten^＋/＋MEFs细胞相比。Pten^-/-MEFs细胞有明显的差异性蛋白表达谱,Pten^-/-MEFs细胞中表达下降的蛋白有铜锌超氧化物歧化酶、过氧化物氧化还原酶5和6等,表达增加的蛋白有低分子量蛋白酪氨酸磷酸酶和丝切蛋白（cofflin）1。结论：PTEN的缺失引起细胞内多种蛋白表达改变,这些表达改变的蛋白可能与PTEN缺失后细胞癌变相关。     

PTEN蛋白磷酸酶活性的作用

PTEN是一个具有磷酸酶活性的肿瘤抑制基因,是编码具有脂质磷酸酶活性和蛋白磷酸酶活性的双重特异性磷酸酶,其缺失或功能异常与人类恶性肿瘤的发生发展密切相关。PTEN的脂质磷酸酶活性和蛋白磷酸酶活性在调控肿瘤细胞的生物学行为、维持细胞正常的生理活动中均发挥了重要作用。但二者的作用重点及机制仍有不同,其蛋白磷酸酶活性主要侧重于调控细胞的黏附迁移及侵袭。为更好地认识PTEN蛋白磷酸酶活性的作用,该文对PTEN蛋白磷酸酶活性的作用及其机制作一简要综述。     

蛋白激酶PINK1与炎症及免疫反应

磷酸酶及张力蛋白同源物诱导的蛋白激酶1(PTEN induced putative kinase 1, PINK1) 是一种与线粒体自噬、帕金森病的发生发展密切相关的蛋白激酶。PINK1蛋白由581个氨基酸残基组成,具有高度保守的结构域,表达广泛。除了帕金森病,PINK1还参与多种疾病的发生、发展和调控,如肿瘤、糖尿病、心肺功能异常等。近年的研究表明,PINK1的表达影响T细胞的增殖和分化,抑制线粒体抗原递呈,参与调节机体固有免疫反应和炎症反应。另外,炎症小体NLRP3对肺内皮细胞的调节作用也与PINK1表达有关。PINK1也能通过NLRP3调节炎症介质的释放,参与脓毒症诱导的免疫代谢活动。本文就近年来PINK1与炎症、免疫反应的相关研究进行综述。     

RELMα可通过抑制PTEN信号通路来促进气道重塑并增加炎症反应

本研究旨在考察抵抗素样分子-α(resistin-like molecule-α,RELMα)在哮喘小鼠模型和小鼠肺上皮细胞中的表达及对气道重塑和炎症反应的影响。本研究通过卵清蛋白(ovalbumin,OVA)诱导小鼠哮喘模型,并评估了小鼠肺组织中RELMα、collagen I和fibronectin-1的表达。为了研究RELMα对PTEN信号通路的调控作用,本研究利用shRNA-RELMα、pcDNA3.0-RELMα和pcDNA3.0-PTEN转染小鼠肺上皮细胞系TC-1来上调或下调RELMα及PTEN的表达。通过Western blotting检测了TC-1细胞中RELMα、collagenⅠ、fibronectin-1、PTEN、TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。研究发现,与对照小鼠相比,OVA致敏的哮喘小鼠的肺组织中RELMα、collagen I和fibronectin-1的表达显著升高。上调RELMα可显著升高collagenⅠ、fibronectin-1、TNF-α、IL-1β和IL-6的表达并抑制PTEN信号通路的活化。上调PTEN则可抑制collagenⅠ、fibronectin-1、TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。本研究表明,RELMα在哮喘发病过程中高表达,上调RELMα可抑制PTEN信号通路来促进气道重塑并增加炎症反应。     

miR-19靶向PTEN并介导HMGB1影响小鼠动脉粥样硬化进程的机制研究

摘要 目的：探究miR-19靶向PTEN并介导HMGB1影响小鼠动脉粥样硬化进程的机制研究。方法：SPF级C57BL/6J ApoE^-/-雄性小鼠根据研究目的将实验小鼠分为对照组、AS模型组和miR-19抑制剂组。通过RT-PCR分析小鼠主动脉组织中miR-19的mRNA表达。通过蛋白印迹分析小鼠主动脉PTEN、HMGB1和AKT的蛋白表达。通过荧光素酶活性检测miR-19a与PTEN的靶向关系。通过组织学和红油O染色分析小鼠胸腹主动脉和主动脉窦中的AS斑块面积。通过RT-PCR分析小鼠主动脉主动脉弓内膜中促炎细胞因子和趋化因子的mRNA表达。通过蛋白印迹分析主动脉弓内膜中ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达。结果：AS模型组miR-19mRNA表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组miR-19mRNA表达较AS模型组降低（P<0.05）。AS模型组PTEN蛋白表达较对照组降低,HMGB1和AKT蛋白表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组PTEN蛋白表达较AS模型组升高,miR-19抑制剂组HMGB1和AKT蛋白表达较AS模型组降低（P<0.05）。AS模型组主动脉和主动脉窦的斑块面积较对照组增加（P<0.05）,miR-19抑制剂组主动脉和主动脉窦的斑块面积较AS模型组减少（P<0.05）。AS模型组TNF-α、IL-β、IL-6和CXCL2的mRNA表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组TNF-α、IL-6、IL-β和CXCL2的mRNA表达较AS模型降低（P<0.05）。AS模型组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达较AS模型组降低（P<0.05）。结论：miR-19通过靶向调控PTEN表达激活HMGB1/PI3K/Akt信号通路,这可能会促进VSMCs的异常增殖、迁移和炎症反应,有助于AS的进展。     

花生四烯酸通过COX-2酶代谢氧化失活PTEN促进结直肠癌生长

摘要 目的：本研究旨在阐明过表达COX-2的结直肠癌中花生四烯酸代谢与PTEN及其下游通路的相互关系。方法：利用过表达COX-2结直肠癌细胞系CT26和Apc ^Min/+小鼠腺瘤模型,联合花生四烯酸、COX-2抑制剂NS-398和COX-2基因敲除的干预,采用流式细胞仪检测细胞凋亡、细胞周期及活性氧的产生;Transwell和克隆形成试验观察细胞的迁移和增殖能力;Western blot和免疫组化检测PTEN及其下游相关蛋白的表达。结果：花生四烯酸通过COX-2酶代谢产生活性氧并失活PTEN抑癌基因表达,从而激活PI3K-AKT蛋白促进CT26结直肠癌细胞迁移和增殖,抑制细胞凋亡;而COX-2抑制剂NS-398阻止了花生四烯酸在CT26结直肠癌细胞中的恶性生物学行为。同时,在COX-2基因敲除Apc ^Min/+小鼠腺瘤组织中,减弱了氧化应激水平,增加了PTEN表达,抑制了PI3K-AKT磷酸化,进一步抑制腺瘤生长,提高小鼠生存率。结论：花生四烯酸通过COX-2酶代谢产生活性氧下调PTEN活性,并激活PI3K-AKT促进结直肠癌生长;COX-2抑制剂可间接促进PTEN表达,抑制结直肠癌生长,能够作为CRC的潜在治疗靶点。     

抑癌蛋白PTEN及PDZ蛋白对其的调节

pten基因是迄今为止发现的第1个具有双特异性磷酸酶活性的抑癌基因,该基因的编码产物PTEN蛋白,是具有蛋白与脂质磷酸酯酶活性的双特异性磷酸酯酶,作为1种重要的信号分子参与细胞增殖、分化、黏附、迁移、凋亡以及基因转录的调控. 最近,关于PTEN在信号转导中的作用以及细胞内PTEN的调节机制研究较多,尤其是PDZ蛋白对PTEN的调节作用. PTEN蛋白包括1个氨基端（N端）磷酸酯酶区域,1个与脂质结合的C2区域和1个含有PDZ结合序列的羧基端（C端）区域. PDZ结构域通过识别目标蛋白羧基端PDZ结合序列与目标蛋白相互作用,调控多种重要的细胞生理过程和信号传导途径.本文就抑癌基因pten编码产物PTEN蛋白的结构、PTEN的生物学功能和PDZ蛋白对PTEN调节的研究进展进行综述.     

固醇调节元件结合蛋白-1信号通路研究进展

固醇调节元件结合蛋白-1(sterol regulatory element-binding protein-1,SREBP-1)是脂质代谢重要的核转录因子之一,主要调控脂肪酸、甘油三酯和胆固醇的生物合成。SREBP-1及其靶基因的异常表达能够引起胰岛素抵抗、糖尿病和脂肪肝等一系列代谢性疾病。因此,认识SREBP-1信号通路上下游各因素的表达调控作用就显得非常重要。该文总结了受SREBP-1调控表达的靶基因的特点,着重介绍了胰岛素等上游因子在SREBP-1调控过程中的作用,为指导治疗各类代谢性疾病提供新的思路。     

miR-21通过PTEN/PI3K/AKT信号通路调控胶质瘤细胞的增殖

探讨miR-21对胶质瘤细胞U87中人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因/磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PTEN/PI3K/AKT)信号通路相关影响作用研究。脂质体Lipofectamine~(TM)2000将miR-21 inhibitor和miR-21 NC转入U87细胞中,48 h后,RT-PCR检测miR-21表达,MTT法检测细胞活力,Annexin V/PI流式双染检测细胞凋亡情况,Western blotting检测PTEN/PI3K/AKT激活情况及程序性细胞死亡因子4(PDCD4),Bax及Bcl-2的表达。与miR-21 NC组比较,miR-21 inhibitor组miR-21表达量显著降低,U87细胞活力下降,细胞凋亡率提高,PI3K、Bcl-2及p-AKT表达量下调,PTEN、PDCD4及Bax表达量上调,差异均具有统计学意义(p0.01)。miR-21inhibitor能显著的抑制U87细胞的增殖,与PTEN/PI3K/AKT信号通路有关。     

大B细胞性淋巴瘤化疗敏感性相关蛋白类型及信号通路的生物信息学研究

目的:筛选化疗敏感性不同大B细胞淋巴瘤中差异表达蛋白,并分析其类型和相关信号通路,为淋巴瘤化疗敏感性的研究提供重要的靶蛋白。方法:通过肿瘤药物敏感试验选取化疗高敏感性和低敏感性大B细胞淋巴瘤组织,进行蛋白质组学比较研究后得出差异表达蛋白;应用GO-分析软件对差异表达蛋白进行分类和关系分析。结果:将大B细胞淋巴瘤化疗高敏感组和化疗低敏感组蛋白质经二维凝胶电泳分离的差异表达蛋白通过质谱和生物信息学分析鉴定的蛋白点52个,按生化过程分为12种蛋白,其中与代谢过程有关的蛋白最多,其次是细胞过程蛋白;按信号通路分为20余条信号通路包括凋亡信号通路、细胞周期相关通路等。按分子功能分为9类蛋白,其中结合相关蛋白最多,其次是催化活性蛋白,第三为结构蛋白。按蛋白功能分为钙结合蛋白、水解酶、氧化还原酶、磷酸酶等。按细胞内定位分为细胞外区、细胞内、核糖核蛋白复合体三类蛋白,其中细胞内蛋白数量最多,其次是核糖核蛋白复合体。根据信号通路网络图,所有差异表达蛋白以三个复杂网络区为主和四个较为简单联系网络区。结论:大B细胞性淋巴瘤的化疗敏感性与多种蛋白功能和多条信号通路的改变有关,信号通路间也存在复杂的联系。     

microRNA-21在食管癌细胞增殖、迁移和凋亡中的作用

本研究检测了40例食管癌组织和40例癌旁组织中的miR-21、PTEN、PI3K和AKT表达,并通过转染miR-21抑制剂来敲低人食管癌细胞系EC9706的miR-21表达,考察了miR-21对食管癌细胞生长的影响。研究发现,食管癌组织中PTEN蛋白的阳性染色评分低于癌旁组织(p<0.05),而PI3K和AKT蛋白的阳性染色评分高于癌旁组织(p<0.05)。miR-21在人食管癌组织中被上调(3.56 vs 1.21,p<0.05)。转染miR-21抑制剂导致PTEN蛋白表达升高,而PI3K和AKT蛋白表达降低(p<0.05)。转染miR-21抑制剂抑制了EC9706细胞的增殖和迁移,但促进了细胞凋亡(p<0.05)。miR-21的上调可通过激活PTEN/PI3K/AKT信号通路来促进食道癌细胞的增殖和迁移,并抑制细胞凋亡。     

microRNAs——脂质代谢调控新机制

综述了近年来microRNAs,尤其是miR-33在脂质代谢调控方面的功能研究进展.脂质代谢在细胞水平进行有规律的调控,主要参与者有肝X受体(LXRs)和固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)等.最近研究发现,非编码RNAs家族成员microRNAs在转录后水平调节脂质代谢相关基因表达,参与胆固醇、甘油三酯和脂肪酸代谢.其中miR-33可靶向沉默三磷酸脂苷结合盒(ABC)转运体家族成员ABCA1和ABCG1,抑制胆固醇流出和高密度脂蛋白(HDL)合成;通过靶向沉默脂肪酸β-氧化相关基因,如CPT1A、CROT和HADHB表达,抑制脂肪酸氧化;还可沉默AMPK和RIP140的表达,影响甘油三酯代谢.其他microRNAs如miR-122、miR-370、miR-125a-5p、miR-27、miR-320等,也参与调控胆固醇、甘油三脂、脂肪酸代谢及脂肪细胞分化.     

重组荞麦胰蛋白酶抑制剂通过下调己糖激酶Ⅱ抑制HepG2细胞生长

糖酵解过度活跃是肿瘤细胞能量代谢的显著特征。抑制过度糖酵解已经成为一种新的癌症疗法。重组荞麦胰蛋白酶抑制剂 (recombinant buckwheat trypsin inhibitor, rBTI)可以通过上调磷酸酶及张力蛋白同源基因 (PTEN) 进而抑制HepG2细胞增殖。有关rBTI对肿瘤细胞能量代谢的影响仍未见报道。本研究中的MTT和ATP检测分析表明,rBTI以剂量依赖性方式抑制细胞活力及胞内ATP含量。qRT-PCR和Western印迹分析表明,rBTI处理HepG2细胞后,己糖激酶Ⅱ转录显著下调,但是糖酵解过程中的其他酶及葡萄糖转运蛋白基因在转录水平未发生显著变化,同时己糖激酶Ⅱ蛋白水平的表达也显著下调。酶活性分析也表明,rBTI能显著降低己糖激酶的活性。进一步分析表明, rBTI使细胞内PTEN转录及表达水平明显上调,己糖激酶Ⅱ转录和p-AKT,p-mTOR、己糖激酶Ⅱ的表达下调。当PTEN抑制剂phen存在时,可阻断rBTI诱导的己糖激酶 Ⅱ表达下降,表明rBTI能通过上调PTEN进而影响己糖激酶Ⅱ的表达。免疫荧光及Western印迹分析显示,rBTI作用后减弱了己糖激酶 Ⅱ在线粒体的定位,导致己糖激酶Ⅱ与线粒体电压依赖性阴离子通道蛋白 (voltage-dependent anion channel, VDAC) 分离,促使己糖激酶Ⅱ从线粒体转位到细胞质,降低糖酵解的效率。上述结果证明,rBTI对肿瘤细胞能量代谢的调控作用主要通过抑制PI3K/AKT信号通路,下调己糖激酶Ⅱ的表达并影响空间定位,进而抑制肿瘤细胞糖酵解过程,导致癌细胞生长受到抑制。     

葡萄糖介导SCAP的N-糖基化为SREBP-1激活和肿瘤生长所必需

正细胞代谢的改变是许多肿瘤的一个重要特征。在肿瘤细胞中,有氧糖酵解和脂质生成的增加能提供肿瘤细胞生长所需的能量和脂质。然而葡萄糖代谢和脂质生成通路之间的相互联系依然不清楚。本文的研究人员立足于此,探讨了葡萄糖代谢和脂质生成通路之间的联系,发现葡萄糖能通过胰岛素非依赖的通路来控制SCAP并促进脂质生成。研究表明,EGFR信号能增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取。细胞内的葡萄糖主要进入了糖酵解通路的分支己糖胺生物合成