丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的研究进展

丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK)信号通路是广泛存在于各种细胞中的一条信号转导途径 ,由一组级联活化的丝 苏氨酸蛋白激酶组成 ,对于细胞周期的运行和基因表达具有重要调控作用。MAPK包括多个成员 ,活化后向核内迁移 ,磷酸化包括转录因子在内的核蛋白和膜受体 ,实现对基因转录和其他事件的调节。MAPK激酶 (MAPKK)是MAPK的上游激活分子 ,催化MAPK的Tyr和Thr残基双特异性磷酸化。Mos是脊椎动物生殖细胞中特有的MAPKKK ,通过MAPKK MAPK途径活化成熟促进因子 ,启动卵母细胞成熟发育并维持中期阻滞。MAPK的下游分子包括MAPK活化的蛋白激酶 (MAPKAPK)、核转录因子、热休克蛋白和细胞质磷脂酶A2 等 。

丝裂原活化蛋白激酶信号通路及其生物学功能

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路广泛存在于哺乳动物细胞中,主要由MAPKKK、MAPKK和MAPK 3类保守的蛋白激酶组成,与多种细胞反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)及机体多种生理病理过程(如脑发育、癌症及糖尿病等)密切相关。本文重点讨论了ERK1 2、JNK、p38及BMK1 ERK5通路的激活机制、下游底物及其生物学功能的研究进展。

丝裂原活化蛋白激酶信号通路与肝细胞癌的关系

肝细胞癌（HCC）侵袭性强、易复发、预后差,起病隐匿,出现典型临床表现时大多已属中晚期,失去手术机会,自然生存期不超过半年。研究表明,恶性肿瘤的增殖、分化、凋亡、侵袭及转移等过程有多条细胞内信号通路的参与和调控。针对这些通路的分子靶向治疗药物有些已经参与到肿瘤临床的治疗,它们可以单独应用或配合传统化疗发挥作用,在HCC的治疗中拥有巨大潜力。

丝裂原激活的蛋白激酶信号转导通路与肝纤维化

多种信号分子通过丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导通路(包括ERK、JNK、P38和BMK1),对肝星状细胞(HSC)的活化、增殖、凋亡、细胞周期产生影响,由此在多个环节干预肝纤维化的形成和逆转过程。

丝裂原活化蛋白激酶信号通路在吗啡依赖中的作用

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）是一类广泛分布于细胞内的丝氨酸/苏氨酸蛋白调节激酶,通过磷酸化而活化。活化前的MAPK位于胞浆,一旦活化即进入核内激活靶基因。MAPK信号转导通路调节细胞的多种生理过程，如细胞生长、分化、凋亡等，是近年来信号转导方面最活跃的研究领域之一。近年来有研究表明，MAPK与镇痛及吗啡依赖的形成关系密切。

丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路与骨质疏松

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要传递者,包括细胞外信号调节激酶(ERK)、p38、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和ERK5。某些与骨质疏松相关的因子如核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)、白介素(IL)-1、IL-6、转化生长因子-β、骨形态形成蛋白等通过与MAPK信号转导通路相互作用,参与了成骨细胞和破骨细胞的分化、增殖和凋亡的信号转导,在骨质疏松症的发生中发挥了重要作用。

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在动脉粥样硬化中的意义

动脉粥样硬化是多种心脑血管疾病共同的主要病理基础,严重危害人类的健康。尽管目前AS的发病机制尚不完全清楚,但一般认为其发病的机制与氧化应激、炎性反应、剪切力、高糖等相关,其中炎性反应和氧化应激在AS病变进展中是两个重要的因素。研究表明,MAPKs信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,

p38丝裂原活化蛋白激酶抑制剂对脓毒症大鼠多器官损伤的保护作用研究

目的 探讨脓毒症致多器官损伤的原因,以及p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制剂的保护作用和机制。方法 采用盲肠结扎穿刺术(CL P)制备脓毒症大鼠模型,治疗组采用术前给予p38MAPK抑制剂SB2 0 35 80灌胃。在不同时间点观察大鼠血清肿瘤坏死因子- α(TNF-α)和白细胞介素- 1β(IL- 1β)以及生化指标如丙氨酸转氨酶(AL T)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、肌酸磷酸激酶同工酶(CPK -MB)浓度的变化。结果 CL P术后大鼠血清TNF-α、IL -1β显著升高,AL T、BU N、Cr、CPK- MB也进行性升高;血清AL T、BU N、Cr、CPK -MB变化与TNFα、IL 1β呈显著正相关。应用SB2 0 35 80后,血清TNF-α、IL- 1浓度显著降低,同时AL T、BUN、Cr、CPK MB也降低。结论 TNF-α、IL- 1β的大量释放是脓毒症致多器官损伤的原因之一,通过调控p38MAPK信号转导通路可对脓毒症所致多器官损伤起保护作用。

大鼠重症急性胰腺炎发病机制中p38丝裂原活化蛋白激酶的作用

目的:研究p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号转导通路在大鼠重症急性胰腺炎(SAP)胰腺组织中的变化规律,探讨p38 MAPK特异性抑制剂CNI1493对SAP 的保护作用. 方法:50 g/L牛磺胆酸钠胰胆管逆行注射建立雄性SD 大鼠SAP模型,随机分为SO组(假手术组,n=30)、SAP—NS组(n=25)及SAP—CNI1493组(n=25),各组大鼠质量相似.Western blot法检测大鼠胰腺组织磷酸化p38 MAPK的表达;ELISA方法检测血清IL-1β,TNF-α水平:光镜下评估胰腺组织病理学积分. 结果:SO组胰腺组织存在磷酸化p38 MAPK弱表达, SAP—NS组造模后15 min时磷酸化p38 MAPK的表达即显著增高至峰值,3 h后开始下降,6 h时磷酸化p38 MAPK活性与SO组相似.SAP—NS组和SAP-CNI1493 组Western blot检测15,30 min条带光密度值5 200±360, 3 500±250和4 910±320,2 500±340,SAP—CNI1493组15,30 min时胰腺组织磷酸化p38 MAPK的表达显著低于SAP—NS组(P<0.01).SAP-CNI1493组3,6 h时间点血清IL-1β,TNF-α水平及3 h时间点胰腺组织病理学积分均显著低于SAP—NS组(P<0.01). 结论:p38 MAPK信号转导通路与牛磺胆酸钠大鼠SAP 发病机制有关,CNI1493预处理可能通过抑制p38 MAPK的激活、减少炎症细胞因子的产生而改善腓炎病理改变的严重程度.

丝裂原激活的蛋白激酶在脑缺血预适应中的作用:ERK、JNK和p38作用的比较

目的初步探讨丝裂原激活的蛋白激酶(MAPKs)3条主要信号通路在大鼠脑缺血预适应中(IPC)的作用。方法将大鼠随机分为正常对照(control)、假手术(SH)、缺血预适应/缺血耐受(IT)3组,每组6只。应用SDS-PAGE、Westernblot等实验方法,借助GelDoc和VersaDoc凝胶成像系统,半定量检测大鼠大脑躯体感觉皮层ERK、JNK、p38磷酸化水平和蛋白表达量的变化。结果IT组大鼠躯体感觉皮层内ERK1和JNK46KD的磷酸化水平增高(P<0.05)。结论大鼠躯体感觉皮层内MAPKs信号通路中ERK1和JNK46KD激活可能参与了脑缺血预适应的形成,但也不能排除p38在其中的作用。

中风活心软胶囊通过PPARγ受体上调STAT3磷酸化激活PI3K/AKT通路抑制脑缺血再灌注损伤内质网应激的作用机制研究

目的探讨中风活心软胶囊介导过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)受体上调信号传导转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化诱导磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(BAKT serine/threonine kinase,AKT)信号通路参与脑缺血再灌注损伤内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激和神经保护的作用机制研究,阐明中风活心软胶囊对脑缺血后神经损伤修复的调控机制。方法选取30只SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组、模型组和治疗组,采用Zea Longa法建立右侧大脑中动脉缺血(middle cerebral artery ischemia,MCAI)大鼠模型,采用改良神经功能损伤评分(modified neurological severity score,mNSS)评估大鼠神经功能缺损情况,以mNSS评分2~18分为造模成功。仅治疗组给予中风活心软胶囊。Western blot法分别检测缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白的表达,检测ER应激标记分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)及真核翻译起始因子2α激酶3(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)-激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-C/EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)通路蛋白表达水平。结果模型组大鼠神经功能缺损情况,透射电镜观察缺血半暗区皮质神经元显著减少,提示右侧MCAI大鼠模型构建成功。模型组、治疗组mNSS评分均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠缺血区PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K及AKT蛋白表达均低于对照组与治疗组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组与对照组各指标比较差异无统计学意义。治疗组、模型组大鼠缺血区GRP78、PERK、ATF4和CHOP蛋白表达均高于对照组,但治疗组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论中风活心软胶囊可显著提高脑缺血大鼠缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白表达,其作用机制可能是通过介导PPARγ受体上调STAT3磷酸化诱导PI3K/AKT信号通路参与脑缺血再灌注损伤ER应激和神经保护,从而发挥脑保护效应。

MAPK信号通路参与热激诱导家蚕未受精卵发生孤雌生殖发育的研究

通过检测家蚕未受精卵细胞中参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的几个关键基因的转录水平,分析热激诱导家蚕未受精卵发生孤雌生殖发育的分子机制。首先基于家蚕未受精卵RNA-seq数据分析表明,在家蚕孤雌生殖系和有性生殖系间,无论是经过热激诱导处理(46℃水浴18 min)或未热激处理的未受精卵,MAPK途径都存在差异表达的基因。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测分析MAPK途径的mos、mek、erk和p38mapk基因在热激诱导前家蚕孤雌生殖系及有性生殖系未受精卵之间的转录水平差异:位于MAPK通路中上游的2个基因mos和mek,无论中系品系还是日系品系中,均表现为在孤雌生殖系表达极显著下调(P<0.01);而位于MAPK通路下游的基因erk和p38mapk,其转录水平在中系品系的孤雌生殖系与有性生殖系间无显著性差异,但在日系品系中则表现为在孤雌生殖系中极显著下调(P<0.01)。qRT-PCR检测分析家蚕孤雌生殖系未受精卵的4个基因在热激诱导孤雌生殖发育过程中的转录水平变化也表现出差异性:热激处理后mos和mek的转录水平极显著下调(P<0.01),并维持在低水平;p38mapk则在热激处理前后保持稳定;而热激处理后erk基因的转录先显著升高(P<0.05),而后逐步下降,并维持在热激处理前的水平。研究结果提示,MAPK途径可能参与了热激诱导家蚕孤雌生殖发育过程。

补肾益肝活血方含药血清对ERK/p38MAPK信号通路的影响

目的观察补肾益肝活血方含药血清对骨关节炎的细胞外信号调节激酶(ERK)/p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路的影响。方法 40只雌性SD大鼠随机分为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,每组10只;补肾益肝活血方含药血清的制备:给予大鼠补肾益肝活血方3.2 g/(kg·d)灌胃,连续灌胃5 d,每日给药2次,最后一次灌胃后3 h,对SD大鼠进行腹主动脉采血,制备血清;软骨细胞分离:取新生SD乳大鼠肋骨处的软骨;原代培养:将清洗干净的软骨用0.2%Ⅱ型胶原蛋白酶和10%的胰蛋白酶消化后进行细胞传代;软骨细胞的鉴定:包括细胞形态观察、甲苯胺蓝染色、免疫组织化学染色;退变软骨细胞模型的建立及含药血清干预:将传至第2代的软骨细胞予10 ng/ml白细胞介素(IL)-1β诱导获得退变的软骨细胞,诱导退变24 h后弃培养液,分4组,分别用低、中、高剂量的补肾益肝活血方含药血清及20%空白血清进行干预,每组每个时间段设置6个复孔,做好标记及记录,分别于培养24 h、36 h、48 h后取1板运用MTT法检测干预后软骨细胞的活性,确定干预软骨细胞的最佳量效与时效关系;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组上清液中IL-1β和肿瘤坏死因子(TNF)-α的水平;Westem印迹法检测蛋白。结果在IL-1β诱导下,体外培养的大鼠关节软骨细胞退化,p38MAPK增高,与对照组相比,中、高剂量组的ERK、p38MAPK表达均显著下降(P<0.05)。结论 ERK、p38MAPK参与并介导了骨关节炎的发生和发展;补肾益肝活血方能够通过下调p38MAPK基因的表达,改善IL-1β介导的关节软骨细胞退化模型的软骨细胞进一步的退化。

补肾活血方对兔NPMSCs移植治疗退变椎间盘P 38 MAPK信号通路的影响

目的探讨补肾活血方对兔髓核间充质干细胞(nucleus pulposus-derived mesenchymal stem cells,NPMSCs)移植治疗退变椎间盘P 38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,P 38 MAPK)信号通路的影响。方法选取128只SPF级健康新西兰大白兔,其中2例用于NPMSCs的获取、纯化及培养,选取24只为假手术组(A组);兔退变椎间盘模型成功100只,模型组(B组,24只)、补肾活血方组(C组,24只)、NPMSCs移植组(D组,24只)、补肾活血方+NPMSCs移植组(E组,24只),死亡6只。每组在治疗前、治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周4个时间点均处死6只兔,取相应椎间盘,采用酶联免疫测定每组大兔不同时间点椎间盘P 38 MAPK、基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinase 3,MMP-3)、基质金属蛋白酶7(matrix metalloproteinase 7,MMP-7)的表达。结果(1)各组变化趋势:A组、B组组内不同时间点P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达差异无统计学意义(P>0.05);C组、D组、E组P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达与治疗前、治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周呈下降趋势,各组组内差异有统计学意义(P<0.01)。(2)与A组比较:B组、C组、D组、E组P38MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达在治疗前、治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周均升高,组间差异有统计学意义(P<0.01)。(3)与B组比较:C组、D组、E组P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达在治疗前差异无统计学意义(P>0.05);在治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周均降低,组间差异有统计学意义(P<0.01)。(4)与C组比较:D组P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达在治疗前、治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周时同期差异无统计学意义(P>0.05);E组P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达在治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周均降低,组间差异有统计学意义(P<0.01)。(5)与D组比较:E组P 38 MAPK、MMP-3、MMP-7蛋白相对表达在治疗后1周、治疗后2周、治疗后3周均降低,组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论补肾活血方对兔NPMSCs移植治疗退变椎间盘具有协同作用;其机制可能与抑制P 38 MAPK信号通路,下调MMP-3、MMP-7蛋白相关。