mTOR的研究进展

mTOR(mammaliantargetofrapamycin)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在感受营养信号、调节细胞生长与增殖中起着关键性的作用。mTOR可磷酸化p70S6K和4E-BP1,促进蛋白质合成。mTOR的活性受氨基酸尤其是亮氨酸浓度的调节,生长因子及能量水平也能通过AMPK调节mTOR活性。PI3K/Akt和Akt/TSC1-TSC2两条信号通路都可调控mTOR活性,进而调节细胞的生长与增殖。mTOR信号通路的异常会导致肿瘤的发生,可以针对mTOR研制出治疗肿瘤的靶向药物。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路及临床相关肿瘤抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶（mTOR）和蛋白激酶B（Akt/PKB）与肿瘤发生的密切关系已被广泛地认可.mTOR是一种丝/苏氨酸激酶,可以通过影响mRNA转录、代谢、自噬等方式调控细胞的生长.它既是PI3K的效应分子,也可以是PI3K的反馈调控因子.mTORC1 和mTORC2是mTOR的两种不同复合物. 对雷帕霉素敏感的mTORC1受到营养、生长因子、能量和应激4种因素的影响.生长因子通过PI3K/Akt信号通路调控mTORC1是最具特征性调节路径.而mTORC2最为人熟知的是作为Akt473磷酸化位点的上游激酶. 同样,Akt/PKB在细胞增殖分化、迁移生长过程中发挥着重要作用. 随着Thr308和Ser473两个位点激活,Akt/PKB也得以全面活化.因此,mTORC2-Akt-mTORC1的信号通路在肿瘤形成和生长中是可以存在的.目前临床肿瘤治疗中,PI3K/Akt/mTOR是重要的靶向治疗信号通路.然而,仅抑制mTORC1活性,不是所有的肿瘤都能得到预期控制.雷帕霉素虽然能抑制mTORC1,但也能反馈性地增加PI3K信号活跃度,从而影响治疗预后.近来发现的第二代抑制剂可以同时抑制mTORC1/2和PI3K活性,这种抑制剂被认为在肿瘤治疗上颇具前景.本综述着重阐述了PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导、各因子之间的相互调控以及相关抑制剂的发展.     

AMPK/mTOR信号通路的研究进展

mTOR是细胞生长和增殖的中枢调控因子。mTOR形成2个不同的复合物mTORC1和mTORC2。mTORC1受多种信号调节,如生长因子、氨基酸和细胞能量,同时,mTORC1调节许多重要的细胞过程,包括翻译、转录和自噬。AMPK作为一种关键的生理能量传感器,是细胞和有机体能量平衡的主要调节因子,协调多种代谢途径,平衡能量的供应和需求,最终调节细胞和器官的生长。能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导,其中AMPK/mTOR信号通路在细胞内共同构成一个合成代谢和分解代谢过程的开关。此外,AMPK/mTOR信号通路还是一个自噬的重要调控途径。本文着重于目前对AMPK和mTOR信号传导之间关系的了解,讨论了AMPK/mTOR在细胞和有机体能量稳态中的作用。     

mTOR与S6K在衰老进程中的作用

衰老进程受到多个基因以及信号通路的调节.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR与核糖体S6K蛋白激酶不仅调节细胞的多种生理功能,在衰老进程中也发挥着重要作用.最近的实验表明,抑制mTORC1或S6K的活性可以延长小鼠的寿限.mTOR通路通过多种方式在衰老进程中发挥作用,包括细胞自噬、代谢副产物的积累以及影响组织干细胞的数量等等.而S6K在衰老进程中的作用并不十分清晰.目前mTOR和S6K已成为研究热点,通过对这两个分子在衰老进程中作用的研究,有望找到延长寿限的方法并揭示其中的机理,本文对此作一综述.     

mTOR信号通路对脂肪生成的调控作用

脂肪组织是一种主要的能量储存和内分泌器官。脂肪生成是一系列复杂的细胞分化过程,受到细胞营养水平、激素和代谢物等调节。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)复合物包括哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)和mTORC2两种蛋白质复合体。mTOR复合物含有的脂质激酶样域奠定了mTOR通路调控脂肪生成的基础。对mTORC1和mTORC2的部分组成蛋白质研究也验证了mTOR调控成脂的功能。基于前期的研究,我们综述了miR-199a-3p、miR-103、miR-188、68 kD有丝分裂中的Src相关底物(Src-associated substrate in mitosis of 68 kD,Sam68)、内皮抑素等物质通过mTORC1和mTORC2蛋白质复合体调控脂肪生成的机制。同时,进一步构建了包括胰岛素/IGF通路、PI3K-AKT通路、氨基酸通路、AMPK通路、cAMP通路、cGMP通路、NOTCH通路以及影响上述通路的bta-miR-15...     

雷帕霉素对人胰腺癌细胞SW1990的mTOR信号通路的影响

目的:研究雷帕霉素对人胰腺癌细胞SW1990的mTOR信号通路的影响。方法:采用免疫细胞化学证实mTOR信号通路的存在,通过CCK-8法研究雷帕霉素对胰腺癌细胞增殖的影响,通过Western blot和real time PCR分别从蛋白水平和基因水平研究雷帕霉素对mTOR及其下游分子的表达。结果:免疫细胞化学结果显示p-mTOR、p-p70S6K、p-4E-BP1在细胞质中均呈阳性;CCK-8法显示雷帕霉素能明显抑制细胞增殖(P<0.05);Western blot结果显示随着雷帕霉素浓度的增加,p-mTOR、p-p70S6K表达明显减少,而p-4E-BP1蛋白表达明显增加(P<0.05);Real-time PCR结果显示随雷帕霉素浓度的增加,CyclinD1、VEGF、c-myc基因表达明显减少(P<0.05)。结论:人胰腺癌细胞系SW1990中存在mTOR信号通路并处于激活状态;雷帕霉素抑制胰腺癌细胞增殖与雷帕霉素抑制mTOR信号通路活化有关。     

mTOR信号通路在疾病中的作用与调控机制

mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,与不同的蛋白质结合形成mTORC1和mTORC2两种复合物,体现了结构和功能上的差异。mTOR信号通路参与多种生理和病理过程,不仅可以调节细胞生长、代谢、血管生成、内环境稳定、自噬和衰老等生理过程,还与多种恶性肿瘤、自身免疫性疾病、心脑血管疾病等一系列的疾病发生及肿瘤抗药性相关。该文综述了mTOR信号通路在疾病发生中的作用及调控机制,为疾病治疗提供参考。     

mTOR信号通路与调节

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR是一种非典型丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,可整合细胞外信号,磷酸化下游靶蛋白核糖体p70S6激酶,如S6K1及4E—BP1,影响转录与翻译,从而参与调控细胞生长、增殖等过程。近年来研究发现,调控mTOR通路可以干预某些疾病的病理过程。mTOR研究的新发现,可望为今后相关疾病的治疗提供新的靶点。     

第二代 mTOR 抑制剂的抗肿瘤研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是 PI3K/Akt/mTOR 等多种信号通路的下游分子,在细胞增殖、分化、转移和存活中发挥 重要作用,已成为癌症治疗的一个重要靶标。传统的 mTOR 抑制剂主要是雷帕霉素及其衍生物,能特异性抑制 mTORC1,但在部分癌 症临床治疗中未达到预期疗效,且易产生耐药性。第二代 mTOR 抑制剂即双重或多重 mTOR 抑制剂能与 mTOR 的催化位点竞争 ATP, 高度选择性地抑制 mTORC1 和 mTORC2,比单靶点 mTOR 抑制剂具有更大的治疗优势。此外,某些天然来源产物也具有对 mTOR 的 抑制作用,且毒性、副作用更小。综述近几年有关 mTOR 及其抑制剂在抗肿瘤方面的研究进展。     

Akt-mTOR的互动与癌症的发生

P13K的下游效应蛋白Akt,在人癌中经常处于高度激活状态。mTOR作为Akt下游的重要效应子在肿瘤发生中扮演重要角色。在P13K-Akt—mTOR这条信号通路中,Akt所产生的效应受到两个肿瘤抑制基因的负调控：PTEN,处于Akt的上游：TSC1／TSC2,位于AKT的下游和mTOR的上游。新的研究结果表明,当缺少TSC1／TSC2的负性调节时,mTOR则通过两种复合物的平衡移动来反馈抑制Akt活性。利用小鼠遗传学手段研究PTEN和TSC2在癌症发生和进展中的角色,也证明AKT—mTOR的互相作用在癌症发展与治疗中的重要性。     

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。     

举重运动员的卫星细胞活化和信号通路对阻力或联合运动的反应

为了考察单一抗阻运动模式和联合运动模式对举重运动员的卫星细胞活化和PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响。本研究以30名男性举重运动员为研究对象,将受试者随机分为抗阻运动组和联合运动组,抗阻运动组接受60%最大重复次数(1 RM)的负重蹲起训练,联合运动组接受60%1 RM的负重蹲起和卧推训练。运动前和运动后3 h立即获得肌肉活检样品,采用双重免疫荧光染色检测活化的卫星细胞数(Pax7+/MyoD+)。采用蛋白质印迹法检测肌肉组织中Akt、mTOR、p70S6K和4E-BP1的磷酸化情况。研究发现,运动后,联合运动组活化的卫星细胞数显著高于抗阻运动组(35.14 vs 29.86个,p=0.011)。运动后联合运动组的Akt、mTOR、p70S6K和4E-BP1的磷酸化水平显著高于抗阻运动组(p<0.05)。本研究表明,与单一抗阻运动模式相比,联合运动模式更有助于肌肉卫星细胞的活化和PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化,从而改善肌肉功能。     

对mTOR信号通路干扰导致基因差异翻译分析

mTOR(mammalian target of rapamycin)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其在细胞生长中处于核心地位,并参与很多的病理学过程,例如癌症的发生发展,但mTOR下游的大量过程和临床表现的异质性都阻碍我们对疾病机制的深入了解和治疗方案的最佳选择。本研究采用最新的研究方法 Xtail,对建立在TSC2(tuberous sclerosis complex2)缺失的细胞模型及两种mTOR抑制剂雷帕霉素和AZD-8055(ATP-competitive mTOR kinase inhibitor)处理的条件下的核糖体分析数据做研究,我们发现了大量翻译水平异常表达的基因,并对这些基因做功能和信号通路的富集,发现TSC2(结节性脑硬化复合物2)是mTOR活性调节中的关键抑制因子,其突变会使mTOR和它的下游效应分子的激活和不受调控,为mTOR信号通路的研究提供了新的信息。     

竹节参皂苷IVa通过Akt/mTOR通路保护胰岛β细胞损伤

摘要 目的：研究竹节参皂苷IVa（CHS）对高糖诱导的胰岛β细胞损伤的保护作用及其作用机制。方法：采用高糖建立胰岛β细胞损伤模型,分为正常组、模型组、CHS给药低、中和高剂量组（25、50 和100 μM）。MTT法检测CHS对胰岛细胞存活率的影响,胰岛素释放实验检测CHS对胰岛β细胞功能的影响,试剂盒检测Caspase 3和细胞色素c的水平,蛋白印迹法检测Bax、Bcl-2、Akt、mTORC1、S6K蛋白表达和磷酸化水平变化。结果：与正常组比较,高糖使INS-1细胞存活率降低,胰岛素释放减少,同时Caspase-3,细胞色素c,Bax蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达减少;与模型组比较,CHS可以明显逆转这一趋势（P <0.05）。此外,CHS可剂量依赖性的促进Akt,mTORC1和S6K磷酸化水平,进一步研究发现,CHS保护胰岛INS-1细胞的作用及对mTORC1和S6K磷酸化的作用被siAkt抵消。结论：CHS可以对抗胰岛β细胞的糖毒性,降低胰岛INS-1细胞凋亡,增加胰岛素释放水平,其作用机制可能与激活Akt/mTOR信号通路有关。     

mTOR信号通路与细胞生长调控

mTOR （the ammalian target of mpamycin）是一个进化上十分保守的蛋白激酶,属于PIKK（the phosphatidylinsoitol kinase—related kinase）超家族,作为Ser/Thr激酶而起作用。它可以汇聚和整合来自于营养、生长因子、能量和环境压力对细胞的刺激信号,进而通过下游效应器（4EBPl和S6Ks）调节细胞生长。mTOR信号通路还影响胚胎干细胞和早期胚胎的发育,并且与肿瘤、肥胖及代谢紊乱等疾病有关。对mTOR信号通路的生理功能、分子组成和调节机制的研究不仅可以深入了解细胞生长调控的机制,而且对于相关疾病的治疗具有重要意义。     

mTOR/S6K1信号通路与胰岛素抵抗的关系及有氧运动对其影响的研究

目的:通过研究高脂饮食和有氧运动对胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌雷帕霉素靶蛋白/核糖体S6激酶1(mTOR/S6K1)通路的影响,试图为运动防治IR提供理论依据。方法:8周C57BL/6小鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,每组各20只,高脂饮食组喂养8周后建立IR模型。随后将正常饮食组再次随机分为正常饮食安静组(NC)和正常饮食运动组(NE);高脂饮食组也随机分为高脂饮食安静组(HC)和高脂饮食运动组(HE)。各运动组进行为期6周、75%VO2max强度跑台训练,每天1次,每次60min,每周5次。实验结束后采用OGTT检测葡萄糖耐量,组织学检测胰岛形态变化,ELISA法检测血清空腹胰岛素水平,Northern blot、Western blot检测骨骼肌中mTOR和S6K1 mRNA和蛋白及其磷酸化蛋白pS6K1-Thr389的表达。结果:与NC组相比,HC组小鼠体重、空腹血清胰岛素值和胰岛β细胞团面积百分比均呈显著增加,且OGTT曲线显示糖耐量明显受损,然而6周有氧运动后以上各指标呈显著性降低,葡萄糖耐量也得到明显改善;且骨骼肌中mTOR、S6K1、pS6K1-Thr389 mRNA和蛋白表达均明显降低。结论:mTOR/S6K1信号通路与高脂饮食诱导IR的发生密切相关,有氧运动明显增加了机体组织对胰岛素的敏感性,推测有氧运动可能通过抑制mTOR/S6K1信号通路,增加IR小鼠骨骼肌的能量代谢从而改善IR。     

mTOR信号通路的生物学功能

哺乳动物的雷帕霉素靶(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,可整合细胞外信号,磷酸化下游靶蛋白核糖体p70S6激酶,如S6K1及4E-BP1,影响基因转录与蛋白质翻译,从而参与调控细胞生长、增殖等过程。mTOR的生物学功能的多样性,使其成为当今生物学研究的焦点之一。mTOR与蛋白质合成、免疫、细胞运动及代谢、细胞凋亡及自噬等均有联系。     

雷帕霉素对糖尿病肾病大鼠足细胞生物学行为及mTOR信号通路的影响

为了探究雷帕霉素对糖尿病肾病大鼠足细胞生物学行为及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）信号通路的影响,采用链脲霉素腹腔注射构建糖尿病肾病大鼠模型,将正常大鼠体内取出的足细胞设为对照组,模型大鼠体内取出的足细胞设为糖尿病肾病模型组（DN组）,取2 mg·kg^-1雷帕霉素干预DN组足细胞,并将其设为雷帕霉素组（RAPA组）。采用3-（4,5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-（4,5-dimethylthiahiazo-z-y1）-2,5-diphenytetrazoliumromide,MTT]法检测足细胞增殖水平,Transwell检测细胞迁移和侵袭能力,流式细胞术检测细胞凋亡水平,Western blot法检测上皮-间充质转化标志物[E-钙黏蛋白（E-cadherin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）、波形纤维蛋白（vimentin）]、mTOR和核糖体S6激酶1（S6K1）蛋白表达水平。结果显示,与对照组相比,DN组细胞增殖水平显著被抑制,细胞迁移、侵袭水平显著升高,细胞凋亡率显著增加,上皮-间充转标志物E-cadherin表达显著下调,N-cadherin和Vimentin表达显著上调,mTOR/S6K1信号通路被显著活化（P<0.05）。与DN组相比,RAPA组细胞增殖水平显著升高,细胞迁移、侵袭水平显著降低,细胞凋亡率显著降低,E-cadherin表达显著上调,N-cadherin和Vimentin表达显著下调,mTOR和S6K1的蛋白表达显著被抑制（P<0.05）。结果表明,雷帕霉素通过抑制mTOR信号通路,促进足细胞体外增殖,抑制细胞迁移、侵袭、凋亡和上皮-间充质转化,发挥对糖尿病肾病大鼠足细胞的保护作用。     

mTOR/4E-BP1参与诺考达唑诱导的Dami细胞多倍体化调控

目的:多倍性是物种形成的重要机制,决定一些重要器官细胞产生的数量和功能,而且与某些病理过程(如恶性肿瘤)的发生有密切关系.我们通过建立相对同步化的多倍体细胞模型,已经证实mTOR/S6K1参与多倍体细胞周期的调控.本课题主要研究mTOR下游的另一个重要信号分子4E-BP1是否也参与细胞的倍体化调控.方法:诺考达唑诱导Dami细胞建立相对同步化的多倍体细胞模型,Western-blot分析多倍体细胞模型中mTOR/4E-BP1通路信号分子表达和磷酸化修饰位点的变化,流式细胞仪双荧光分析4E-BP1不同结构域磷酸化位点修饰与细胞周期各时相的关系.结果:诺考达唑诱导的Dami细胞可作为相对同步化的多倍体细胞周期模型,在二倍体和多倍体细胞周期中,mTOR表达增加及第2448位丝氨酸位点磷酸化发生在G1期进入S期,4E-BP1的第37,46位苏氨酸和第65位丝氨酸位点磷酸化发生在G2/M期.结论:mTOR/4E-BP1通路参与多倍体细胞周期的调控.     

PI3K/AKT/mTOR信号通路在骨肉瘤中的作用

骨肉瘤是儿童和青少年最常见的非血液病性骨恶性肿瘤.在骨肉瘤的发生机制中,PI3K/AKT/mTOR信号通路可通过调控细胞周期进程、抑制细胞凋亡、促进血管形成,进而参与骨肉瘤的增殖、侵袭和转移.在骨肉瘤组织和细胞中PI3K/AKT/mTOR信号通路常被异常激活,促进了骨肉瘤的快速发展.本文就PI3K/AKT/mTOR信号...