肠道菌群通过去乙酰化酶3激活单磷酸腺苷活化的蛋白激酶/雷帕霉素信号通路对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤的影响

目的探讨正常肠道粪菌移植(FMT)对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤的改善作用与机制。方法将40只SD大鼠随机分为盲肠结扎穿孔术(CLP)建立的脓毒症模型组(CLP组)、假手术对照组(sham组)、FMT治疗组(CLP+FMT组)及FMT联合去乙酰化酶3(SIRT3)抑制剂(3-TYP)治疗组(CLP+FMT+3-TYP组),每组各10只。采用HE染色观察大鼠心肌组织的病理变化,采用ELISA检测大鼠血液中IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达水平,采用Western blot检测大鼠心肌组织中IL-1β、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、去乙酰化酶3(SIRT3)、单磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)、磷酸化AMPK(p-AMPK)、雷帕霉素(mTOR)及p-mTOR表达水平,采用透射电镜观察大鼠心肌细胞线粒体形态,采用流式细胞术分析大鼠心肌细胞的线粒体膜电位变化。结果与sham组比较,CLP组、CLP+FMT组、CLP+FMT+3-TYP组心肌组织SIRT3和p-mTOR表达水平均显著降低,而心肌组织p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著增加;与CLP组比较,CLP+FMT组心肌组织SIRT3和p-mTOR的表达水平均显著增加,而心肌组织p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著降低;与CLP+FMT组比较,CLP+FMT+3-TYP组心肌组织SIRT3和p-mTOR的表达水平均显著降低,而心肌组织中p-AMPK和血液中IL-1β、IL-6及TNF-α的表达水平均显著增加;与sham组比较,CLP组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著下降;与CLP组比较,CLP+FMT组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著增加;与CLP+FMT组比较,CLP+FMT+3-TYP组线粒体膜电位的红/绿荧光强度比值显著下降(P<0.05)。结论肠道菌群通过SIRT3激活AMPK/mTOR信号通路对脓毒症心肌炎和心肌细胞线粒体损伤均有改善作用。

单磷酸腺苷活化蛋白激酶调控细胞自噬的机制研究进展

自噬是细胞对外界环境应激所作出的反应,是细胞降解自身成分以维持细胞活性和生存的过程。在动物组织中,自噬机制的缺陷通常和细胞衰老、年龄相关性退化性疾病有关联,这些疾病包括心血管疾病、癌症、免疫系统功能受损和神经系统病变等。目前已经发现,许多蛋白可以对能量、营养和生长因子水平以及应激做出反应,其中包括一些激酶,它们可以正向或负向调节自噬过程以调节细胞对外界环境的适应性。最近研究表明细胞可以通过单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)对上述适应反应发挥重要作用,本文就近些年有关AMPK对自噬调控机制的研究成果作一综述。

微小RNA⁃199⁃3p通过一磷酸腺苷活化蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白通路抑制高糖诱导的白色脂肪细胞分化

目的探讨微小RNA(miR)-199a-3p与2型糖尿病(T2DM)病理特征关系及其对白色脂肪细胞分化和脂肪炎症调控的分子机制。方法收集2015年6月~2018年4月就诊于我院的131例T2DM患者(T2DM组)与146例健康志愿者(NC组)的临床资料。采用RT-qPCR检测外周血has-miR-199a-5p、has-miR-199a-3p、has-miR-199b-5p和has-miR-199b-3p水平;采用ELISA检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、瘦素、脂联素、内脂素、抵抗素和白细胞介素-6(IL-6)含量,并探讨其与miR-199a-3p的相关性。3T3-L1细胞经高糖、低糖和分化诱导处理后,采用RT-qPCR检测3T3-L1细胞中has-miR-199a-3p含量,ELISA检测TNF-α和IL-6含量;油红O染色观察miR-199a-3p类似物(mimics)处理高糖诱导的3T3-L1脂滴形成;Western blot检测mimics干预高糖处理3T3-L1细胞中胰岛素受体底物-1(IRS-1)、磷酸化磷脂酰肌醇-3激酶P85亚基(p-P85)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)、磷酸化糖原合成酶激酶3β(p-GSK3b)、葡萄糖转运体-4(GLUT-4)、磷酸化信号传导与转录激活因子-3(p-STAT3)、磷酸化一磷酸腺苷活化蛋白激酶(p-AMPK)、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、NAD-依赖性去乙酰化酶(SIRT1)和过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)蛋白表达。采用Pearson相关分析评估各变量间的相关性。结果T2DM组患者血浆miR-199a-3p、miR-199b-5p和miR-199b-3p均明显低于NC组(P<0.05)。重度T2DM组患者miR-199a-3p含量明显低于轻、中度T2DM组(P<0.05)。T2DM组血浆miR-199a-3p含量与空腹胰岛素(FIns)、空腹血糖(FPG)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、TNF-α及IL-6呈负相关(P<0.05)。高糖组miR-199a-3p含量高于对照组,分化的脂肪细胞内miR-199a-3p含量明显高于3T3-L1细胞(P<0.05),mimics组油脂滴数量明显低于阴性对照组。高糖+抗miR-199a-3p组的p-AMPK、p-mTOR、SIRT-1和PPAR-γ蛋白表达均明显低于高糖组(P<0.05),两组IRS-1、p-P85、p-AKT、p-GSK3b和Glut-4蛋白表达比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论T2DM患者外周血中miR-199a-3p呈低表达,且与血糖、胰岛素抵抗、脂肪因子和炎症因子含量呈负相关,其可能通过调控AMPK/mTOR及PPAR-γ和SIRT-1蛋白表达,影响IL-6和TNF-α炎症因子释放参与白色脂肪细胞炎症和脂肪细胞分化再生。

艾司氯胺酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤及 AMPK-mTOR通路相关蛋白的影响

目的探讨艾司氯胺酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)及腺苷-磷酸活化蛋白激酶(AMPK)-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路相关蛋白的影响。方法构建MIRI大鼠模型,将大鼠分为Control组、MIRI组、艾司氯胺酮低剂量组(KET-L组)、艾司氯胺酮高剂量组(KET-H组)、艾司氯胺酮高剂量+AMPK抑制剂Compound C组(KET-H+CC组)。采用HE染色观察心肌组织病理形态变化;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测心肌损伤标志物肌酸激酶同工酶(CK-Mb)、肌钙蛋白I(cTnI)、肌钙蛋白T(cTnT)水平;采用透射电镜观察心肌细胞线粒体形态变化;采用免疫组化法检测自噬相关蛋白微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、重组人自噬效应蛋白(Beclin-1)表达水平;采用原位末端标记法(TUNEL)染色检测心肌组织细胞凋亡情况;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测B细胞淋巴瘤因子2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、AMPK、磷酸化的腺苷-磷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、mTOR、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)的表达。结果与Control组相比,MIRI组大鼠心肌纤维排列紊乱,心肌细胞肥大且结构模糊,细胞核固缩、核膜皱缩,炎症细胞浸润明显,线粒体结构紊乱,嵴断裂甚至消失,MIRI严重,CK-Mb、cTnI、cTnT、LC3Ⅱ、Beclin-1、Bax表达水平,以及细胞凋亡率、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05),Bcl-2表达水平、p-AMPK/AMPK降低(P<0.05);与MIRI组相比,KET-L组、KET-H组心肌细胞损伤减轻,炎症细胞浸润减少,CK-Mb、cTnI、cTnT、LC3Ⅱ、Beclin-1、Bax表达水平,以及细胞凋亡率、p-mTOR/mTOR降低(P<0.05),Bcl-2表达水平、p-AMPK/AMPK升高(P<0.05),且KET-H组优于KET-L组(P<0.05);与KET-H组相比,KET-H+CC组心肌损伤加重,线粒体膜消失,嵴断裂或者消失,CK-Mb、cTnI、cTnT、LC3Ⅱ、Beclin-1、Bax表达水平,以及细胞凋亡率、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05),Bcl-2表达水平、p-AMPK/AMPK降低(P<0.05)。结论艾司氯胺酮可能通过激活AMPK-mTOR通路降低线粒体自噬水平,减少心肌细胞凋亡,减轻心肌损伤,缓解大鼠MIRI。

运动通过调节骨自噬途径防治骨质疏松症的作用及可能机制

自噬(autophagy)是一种溶酶体降解途径,可调节多种骨细胞(包括成骨细胞、骨细胞和破骨细胞)的增殖、分化和凋亡功能,深度参与骨重塑过程。近年来,自噬在骨质疏松症及相关骨代谢疾病进程中所发挥的作用越来越受到重视,已成为该领域的研究热点。总结已有研究发现,衰老、氧化应激、雌激素缺乏和糖皮质激素治疗等因素会导致自噬活动异常,破坏骨重塑平衡,诱发骨质疏松。运动作为防治骨质疏松症的有效手段,可提高骨生物力学性能、增加骨密度,然而目前研究对于运动、骨自噬、骨质疏松之间的关系仍不清晰,运动通过骨自噬途径改善骨质疏松症可能成为一种新的分子调节机制。基于此,本文综述了运动防治骨质疏松症过程中骨细胞的自噬变化,以期揭示自噬在运动改善骨质疏松症中的作用及可能分子机制,为从自噬角度探寻防治骨质疏松症的临床干预手段提供参考。

金果胃康胶囊对胃癌前病变模型大鼠胃黏膜ULK1/AMPK/mTOR信号通路的影响

目的:探讨金果胃康胶囊对胃癌前病变(PLGC)大鼠UNC-51样激酶1(ULK1)/5’-单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的影响。方法:75只SPF级Wistar大鼠,除空白组外,采用MNNG复合造模法建立PLGC大鼠模型,造模成功后运用随机数字表法分为模型组、叶酸组及金果胃康高、中、低剂量组,每组12只。灌胃给药8周后取材。HE染色观察胃黏膜病理学变化,免疫组化法检测ULK1蛋白表达水平,qPCR检测胃组织AMPK、mTOR mRNA表达水平,Western blot检测胃组织AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR蛋白表达水平。结果:金果胃康胶囊可显著改善PLGC大鼠胃黏膜萎缩、肠化生、上皮结构、形态紊乱及细胞异型性等病理表现。与模型组比较,金果胃康胶囊能显著上调AMPK、p-AMPK、ULK1的表达水平,下调mTOR、p-mTOR的表达水平(P<0.05),以高剂量组疗效最为显著。结论:金果胃康胶囊可能通过调控ULK1/AMPK/mTOR信号通路促进细胞自噬,修复胃黏膜病变,从而起到防治PLGC的作用。

膜联蛋白A1激活FPR2/ALX依赖性AMPK/mTOR通路改善创伤性脊髓损伤的机制研究

目的探讨膜联蛋白A1(ANXA1)是否通过激活甲酰受体2/脂蛋白A4受体(FPR2/ALX)依赖的单磷酸腺苷活化蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)通路改善创伤性脊髓损伤(SCI)。方法将24只10周龄雄性SD大鼠按随机数表法分为A组(假手术组)、B组(SCI组)、C组[SCI+ANXA1模拟肽(Ac2-26)处理组]、D组(SCI+Ac2-26+WRW4处理组),各6只。建模前3 d,C组大鼠的脊髓T 10段蛛网膜下腔注射1 mg/kg Ac2-26,D组的脊髓T 10段蛛网膜下腔注射1 mg/kg Ac2-26和2.2 mg/kg WRW4,A组和B组注入等量的生理盐水,使用脊髓打击器(参数:高度6 cm,重量10 g)制备成年大鼠SCI模型,通过Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分检测大鼠的运动功能,活性氧(ROS)试剂盒检测脊髓组织中ROS的含量,ELISA检测脊髓组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平,蛋白免疫印迹法检测脊髓组织中单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、磷酸化单磷酸腺苷活化蛋白激酶(p-AMPK)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、微管相关轻链蛋白3(LC3)及选择性自噬接头蛋白1(p62)的表达水平。结果与A组比较,B组大鼠BBB评分显著降低(P<0.05);与B组比较,C组大鼠BBB评分[(7.8±1.9)分vs.(16.4±2.5)分]显著升高(P<0.05);与C组相比,D组大鼠BBB评分[(16.4±2.5)分vs.(10.1±1.5)分]升高(P<0.05);与A组比较,B组ROS含量、TNF-α、IL-6、IL-1β水平显著上升(P<0.05);与B组比较,C组ROS含量[(152.33±26.56)%vs.(106.00±22.76)%]、TNF-α[(490.77±13.50)ng/g vs.(268.19±10.94)ng/g]、IL-6[(356.48±13.20)ng/g vs.(194.23±11.60)ng/g]、IL-1β水平[(334.65±9.73)ng/g vs.(153.15±11.61)ng/g]降低(P<0.05)与C组比较,D组ROS含量[(106.00±22.76)%vs.(133.01±28.70)%]、TNF-α[(268.19±10.94)ng/g vs.(394.20±15.24)ng/g、IL-6(194.23±11.60)ng/g vs.(305.77±12.92)ng/g]、IL-1β水平[(153.15±11.61)ng/g vs.(258.74±10.02)ng/g]上升(P<0.05)。与A组比较,B组p-AMPK/AMPK、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平下调(P<0.05),p-mTOR/mTOR、p62表达水平上调(P<0.05);与B组比较,C组p-AMPK/AMPK(0.32±0.06 vs.0.53±0.09)、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平(0.21±0.04 vs.0.66±0.08)上调(P<0.05),p-mTOR/mTOR(1.38±0.14 vs.0.76±0.06)、p62表达水平(1.27±0.09 vs.0.79±0.06)下调(P<0.05);与C组比较,D组p-AMPK/AMPK(0.53±0.09 vs.0.43±0.08)、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平(0.66±0.08 vs.0.57±0.06)下调(P<0.05),p-mTOR/mTOR(0.76±0.06 vs.1.22±0.12)、p62表达水平(0.79±0.06 vs.1.10±0.11)上调(P<0.05)。结论ANXA1具有改善SCI的作用,其机制可能是通过激活FPR2/ALX依赖的AMPK/mTOR通路上调自噬水平、抑制ROS和炎症介质释放介导。

巴佛洛霉素A1介导AMPK/mTOR/ULK1信号通路对脑缺血再灌注损伤小鼠的神经保护机制研究

目的探讨巴佛洛霉素A1(BAF-A1)抗小鼠脑缺血再灌注(IR)损伤的腺苷一磷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/Unc-51样激酶1(ULK1)自噬信号通路的机制。方法选择SPF级雄性小鼠40只,采用随机数表法分成假手术组(S组)、IR模型组(M组)、BAF-A1组(B组)、BAF-A1+AMPK激动剂组(B+M组),每组10只。以线栓法制备IR模型,以缺血1.5 h再灌注24 h后为评价点进行评价。结果神经功能缺失评分显示,S组无神经功能缺失,B组为(1.47±0.28)分、B+M组为(2.05±0.16)分、M组为(2.45±0.31)分,B组及B+M组均低于M组(P<0.05)。与M组比较,B组脑梗死体积比率下降(P<0.05)。与S组比较,M组CA1、CA3区有少量的核固缩核裂变、坏死的现象;与M组比较,B组CA1、CA3区的核固缩,核裂变空泡及坏死的症状改善,但B+M组拮抗了这一作用。与S组比较,M组LC3Ⅱ/Ⅰ、p-AMPK/AMPK蛋白均升高(P<0.05);与M组比较,B组LC3Ⅱ/Ⅰ、p-AMPK/AMPK蛋白均下降(P<0.05)。与S组比较,M组p-mTOR/mTOR、Ps757-ULK1/ULK1蛋白降低;与M组比较,B组p-mTOR/mTOR、Ps757-ULK1/ULK1蛋白均升高(P<0.05)。结论BAF-A1可能通过抑制AMPK/mTOR/ULK1信号通路,抑制小鼠脑海马区的过度自噬,从而发挥神经功能的保护性作用。

足细胞自噬机制和靶向信号通路相关研究进展

足细胞作为一种高分化细胞,具有高度自噬活性。维持细胞内动态平衡降解,可减缓慢性肾脏疾病进展,保护受损的足细胞免受不可逆转的损伤。足细胞自噬水平高于其他类型的肾脏细胞,足细胞自噬的激活与雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和腺苷5’-单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)、sirtuins、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等相关通路有关,这些通路在足细胞功能的各种关键途径中具有至关重要作用。目前发现,足细胞自噬已成为改善足细胞损伤的有力治疗靶点。该文阐述了自噬在足细胞损伤中的功能作用,以及在基础实验和临床肾小球疾病调节方面的最新数据,以期为临床提供科学指导。

AMPK/mTOR信号通路在肿瘤中的研究现状

肿瘤是信号传递过程中发生紊乱,导致细胞无限增生而形成的恶性结果。针对异常传递通路的深入研究,以发现可用的高效作用靶点是目前关于肿瘤治疗的研究热点。单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路在细胞和个体水平维持能量及氧化还原平衡方面起着举足轻重的作用,信号传递异常可能打破这种平衡而引发肿瘤。该文将对AMPK/m TOR信号通路及其激动剂在肿瘤中的研究现状进行综述。

营养信号通路调节细胞自噬的研究进展

营养缺乏的主要细胞反应之一是自噬上调。营养相关信号如细胞内氨基酸、ATP和氧含量等与细胞内合成和分解代谢过程的平衡密切相关。关键营养敏感激酶雷帕霉素靶蛋白复合物1(m TORC1)和单磷酸腺苷依赖蛋白激酶(AMPK)是营养相关自噬的主要信号通路。细胞内的营养情况通过失调51样激酶(ULK)和磷脂酰肌醇3激酶3型催化亚基(VPS34)激酶复合物的协调调节自噬。m TORC1、AMPK、ULK和VPS34之间的广泛交叉和反馈环在自噬诱导和保持细胞稳态中具有重要作用。本文主要描述细胞内营养状态(氨基酸、糖和氧)发生改变时自噬调节的研究进展。

AMPK信号通路在高糖诱导肾小管上皮细胞间质转化中的作用

目的探讨AMP激活的蛋白激酶(AMPK)及其下游信号通路分子雷帕霉素靶蛋白(m TOR)与高糖诱导的肾小管上皮细胞间质转化(TEMT)间的关系。方法采用HG-DMEM培养基(含D-葡萄糖的DMEM培养基)、AMPKα亚基特异激活剂AICAR和AMPK特异siRNAs处理肾小管上皮细胞(HK)-2细胞。采用Western印迹检测HK-2细胞中AMPK及其下游信号通路分子m TOR的磷酸化活化水平。采用激光共聚焦实验检测HK-2细胞中与EMT相关的生物标志物α-SMA和E-钙黏蛋白的变化情况。结果同0 mmol/L的D-葡萄糖处理组相比,10、20和30 mmol/L的D-葡萄糖均可显著抑制HK-2细胞中AMPK的磷酸化活化水平,并上调HK-2细胞中m TOR的磷酸化活化水平,且这种作用具有计量依赖性。同时D-葡萄糖可促进HK-2细胞中EMT相关的生物标志物α-SMA的表达,抑制E-钙黏蛋白的表达。AMPKα亚基特异激活剂处理HK-2细胞可部分抵消促D-葡萄糖处理所致的EMT作用,AMPK特异siRNAs敲低HK-2细胞中AMPK表达后,可抵消AMPKα亚基特异激活剂抑制D-葡萄糖诱导HK-2细胞EMT的作用。结论 D-葡萄糖通过抑制AMPK通路,上调AMPK下游m TOR通路,从而促进HK-2细胞EMT作用。

苯乙双胍抑制乳腺癌细胞作用机制的研究进展

乳腺癌的发病率呈逐年上升趋势,约占女性癌症的30%,已位于全球癌症发病率的首位。随着对乳腺癌发病机制及其靶向药的深入研究,乳腺癌的死亡率有所下降,但较高的治疗费用以及药物耐药性等问题仍函待解决,寻找经济、有效的新药仍是目前研究者的努力方向。双胍类药物除了作为治疗2型糖尿病的传统药物发挥降血糖的作用外,还有抑制肿瘤生长的作用,具有较高的研究价值。随着二甲双胍的抑癌作用被逐渐揭示,与其药理作用较为相似的苯乙双胍也逐渐受到研究者的关注。目前大量研究证实,苯乙双胍可通过单磷酸腺苷活化蛋白激酶/雷帕霉素哺乳动物靶蛋白/p70s6k通路、细胞外调节蛋白激酶/丝裂原活化蛋白激酶通路、Hedgehog通路、逆转上皮-间充质转化等途径起抑制乳腺癌细胞生长、促进其凋亡的作用,在乳腺癌治疗中具有较大潜力。本文对苯乙双胍抑制乳腺癌细胞的作用机制及相关研究的进展作一综述,以期为临床乳腺癌的治疗提供新思路与新方法。

二甲双胍抗肿瘤机制的研究进展

二甲双胍是临床中治疗2型糖尿病最常用的一线治疗药物,近年研究发现,二甲双胍不仅有降血糖的作用,还有抑制肿瘤细胞增殖的作用,其抗肿瘤机制的焦点主要集中在激活单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶途径、降低循环中胰岛素及胰岛素样生长因子水平、诱导细胞周期停滞、抑制血管生成及炎症反应、抑制氧自由基生成、抑制肿瘤干细胞增殖、联合相关药物增强对放疗及化疗的敏感性等,以此抑制肿瘤细胞增殖,减少糖尿病患者肿瘤的发病风险。目前,二甲双胍的抗肿瘤作用及其分子机制的研究已成为热点,本文就近年来二甲双胍抗肿瘤机制进行简要综述。

糖尿病肾病与自噬相关信号通路关系的研究进展

糖尿病肾病(DN)是与糖代谢异常有关的慢性肾脏微血管并发症,是引起慢性肾病和终末期肾衰竭(ESRD)的一个主要因素,同时也是Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病病人的主要死因之一。目前关于DN的具体发病机制尚未清楚。自噬是普遍存在于真核生物体内的一种生命现象,主要通过降解和循环利用细胞内的蛋白质以及去除受损的细胞器来维持细胞内环境稳态,近来越来越多的研究表明自噬在DN的发生发展过程中起到重要作用,本文将从自噬相关信号通路与DN发生发展的角度进行探讨。

槲皮素对心肌缺血再灌注大鼠氧化应激反应及心电图的影响

目的探讨槲皮素对心肌缺血再灌注(MIRI)大鼠氧化应激反应和心电图的改善作用及对单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)-结节性脑硬化复合物(TSC2)-雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路的调控机制。方法将60只大鼠随机分为假手术组、模型组、槲皮素低剂量组、槲皮素高剂量组、阳性药物组,每组12只,假手术组仅打开胸腔,其余各组大鼠建立心肌缺血再灌注模型。建模结束后,槲皮素低剂量组、槲皮素高剂量组、阳性药物组分别用25 mg/kg槲皮素、50 mg/kg槲皮素、3 mg/kg依达拉奉经尾静脉注射给药,假手术组及模型组分别用等量生理盐水尾静脉注射给药,每日1次,干预4周。分析各组心电图的变化情况;计算各组心肌梗死面积;苏木精-伊红(HE)染色观察心肌组织病理变化;凋亡细胞原位末端转移酶标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡率;酶联免疫吸附法(ELISA)检测心肌组织活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测心肌组织AMPK、p-AMPK、TSC2、p-TSC2、mTOR及p-mTOR相对表达量。结果模型组出现明显心律失常,槲皮素低剂量组、高剂量组心律失常现象均有明显改善,且槲皮素高剂量组效果更好;与模型组比较,槲皮素低、高剂量组及阳性药物组心肌梗死面积、心肌细胞凋亡率均降低(P<0.05);与槲皮素低剂量组比较,槲皮素高剂量组及阳性药物组心肌梗死面积、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05);与槲皮素高剂量组比较,阳性药物组心肌梗死面积、心肌细胞凋亡率均降低(P<0.05);HE染色显示:模型组心肌纤维排列紊,间隙变大且有断裂现象,细胞着色不均匀,核裂解消失;槲皮素低剂量组心肌细胞排列略整齐,间隙较大,有纤维断裂及核裂解现象存在;槲皮素高剂量组心肌纤维排列较整齐,间隙明显变小,无明显肥大现象;阳性药物组心肌纤维排列整齐,细胞着色均匀,心肌细胞无肥大现象;与模型组比较,槲皮素低、高剂量组及阳性药物组心肌组织ROS、MDA含量及p-AMPK、p-TSC2表达量均降低(P<0.05),SOD含量及p-mTOR的表达量均升高(P<0.05)。与槲皮素低剂量组比较,槲皮素高剂量组及阳性药物组ROS、MDA含量及p-AMPK、p-TSC2表达量均降低,SOD含量及p-mTOR表达量均升高(P<0.05);与槲皮素高剂量组比较,阳性药物组ROS、MDA含量及p-AMPK、p-TSC2表达量均降低(P<0.05),SOD含量及p-mTOR表达量均升高(P<0.05)。结论槲皮素对MIRI氧化应激有一定抑制作用,可以明显改善心电图,减少心肌凋亡,可能与抑制AMPK/TSC2/mTOR通路有关。

细胞代谢调控网络

代谢是细胞及机体获取营养物质及能量的重要生命过程,其稳态平衡是机体应对内外环境变化进行正常生命活动的根本保障.代谢稳态平衡的破坏会导致各种疾病.细胞代谢稳态的维持有赖于机体和细胞之间及细胞内部多层次的调节网络.本文总结了内分泌系统部分激素调控细胞代谢及细胞内各代谢通路之间相互调节共同维持代谢稳态的机制,重点阐述了单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)及雷帕霉素机制性靶蛋白(mechanistic target of rapamycin,mTOR)信号通路对合成代谢及分解代谢的综合调控.

甘草甜素对人急性髓系白血病细胞增殖、凋亡及AMPK/MTOR信号通路的影响

目的 探讨甘草甜素对人急性髓系白血病HL-60细胞增殖和凋亡的影响,并基于腺苷单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(MTOR)信号通路分析其可能的作用机制。方法 将HL-60细胞分成对照组、甘草甜素低剂量组、甘草甜素中剂量组和甘草甜素高剂量组,甘草甜素低剂量组、甘草甜素中剂量组和甘草甜素高剂量组分别给予0.25μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL的甘草甜素处理细胞,对照组给予二甲基亚砜处理细胞。采用CCK-8法和细胞克隆法分别检测细胞的活力和有效克隆数情况;采用流式细胞术和Hoechst 33342染色法检测细胞凋亡;采用Western blot检测增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、活化型Caspase-3(cleaved Caspase-3)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、AMPK、磷酸化AMPK、MTOR和磷酸化MTOR的蛋白表达水平。结果 对照组、甘草甜素低剂量组、甘草甜素中剂量组、甘草甜素高剂量组的HL-60细胞存活率依次降低,有效克隆数依次减少,凋亡率依次升高,PCNA、cyclin D1、Bcl-2、磷酸化MTOR蛋白的表达水平依次降低,Bax、cleaved Caspase-3、磷酸化AMPK蛋白的表达水平依次升高(均P<0.05)。结论 甘草甜素可抑制HL-60细胞增殖,促进细胞凋亡,且具有一定的剂量依赖性,其作用机制可能与促进AMPK磷酸化水平、抑制MTOR磷酸化有关。

LASS2通过AMPKα/mTORC1信号通路诱导HepG2肝癌细胞自噬和凋亡

目的研究LAG1长寿保障基因2(LASS2)过表达对HepG2肝癌细胞凋亡、自噬的作用及可能的信号通路。方法采用HepG2肝癌细胞进行研究,设置空白对照组、空载组(重组腺病毒Adv-GFP感染细胞)、实验组(重组腺病毒Adv-LASS2-GFP感染细胞)。感染48 h后分别提取各组细胞总RNA和蛋白,采用实时荧光定量反转录PCR(qRT-PCR)、Western blot检测LASS2 mRNA、蛋白表达水平的变化;CCK-8实验评价各组细胞增殖能力的差异及流式细胞术检测各组细胞凋亡情况;Western blot检测各组细胞凋亡相关蛋白(BCL2、Bax)、自噬相关蛋白(SQSTM1、LC3A/B、Beclin-1)及单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)α/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路相关蛋白(t-AMPKα、p-AMPKα、t-Raptor和p-Raptor)的表达水平。结果与空白对照组、空载组相比,实验组LASS2 mRNA、蛋白相对表达水平均明显上调(P<0.001),且HepG2肝癌细胞增殖能力明显被抑制(P<0.001)。流式细胞仪检测结果表明过表达的LASS2促进HepG2细胞凋亡(P<0.001)。Western blot显示,实验组BCL2、SQSTM1蛋白相对表达水平较空白对照组、空载组均明显下调(P<0.001),Bax、Beclin-1、LC3A/B蛋白相对表达水平均明显上调(P<0.001),而p-AMPKα/t-AMPKα及p-Raptor/t-Raptor比值明显上调(P>0.05)。结论过表达的LASS2可能通过调控AMPKα/mTORC1信号通路诱导HepG2肝癌细胞自噬和凋亡。

益气活血养阴清热方对糖尿病肾病大鼠肾组织自噬信号通路AMPK/mTOR/ULK1的影响

目的:观察益气活血养阴清热方对糖尿病肾病(DN)大鼠肾组织损伤及单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/UNC-51样激酶1(ULK1)(AMPK/mTOR/ULK1)信号通路的影响,探讨其治疗DN的可能作用机制,为临床应用益气活血养阴清热方治疗DN提供客观的理论依据。方法:将90只SPF级雄性SD大鼠采用随机数字表法分为正常对照组和造模组,分别给予普通饲料、高糖高脂饲料喂养。6 w后造模组大鼠一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立DN模型,模型制备成功后随机分为模型对照组、益气活血养阴清热方7.7、15.3、30.6 g/kg组、厄贝沙坦0.017 g/kg组。给药后检测大鼠空腹血糖(FBG)、24 h尿蛋白(24 h-UTP)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)含量;HE染色、Masson染色、碘酸六胺银(PASM)染色观察肾组织病理变化;透射电镜观察肾组织超微结构变化;免疫组化法(IHC)检测大鼠肾组织自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、肌球蛋白样BCL2结合蛋白(Beclin 1)表达水平;Western blot法检测大鼠肾组织AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、ULK1、p-ULK1蛋白表达;Real-time PCR法检测大鼠肾组织Ampk、Mtor、Ulk1 mRNA表达。结果:与正常对照组比较,模型对照组大鼠FBG、Scr、BUN、24 h-UTP含量显著升高(P<0.01),肾小球增大,基底膜增厚,系膜基质增生,毛细血管扩张明显,足突融合,LC3Ⅱ、Beclin 1蛋白表达水平显著降低(P<0.01);AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1蛋白表达明显下调(P<0.05或P<0.01),p-mTOR、mTOR蛋白表达显著上调(P<0.01);Ampk、Ulk1 mRNA表达显著下调(P<0.01),Mtor mRNA表达显著上调(P<0.01);与模型对照组比较,益气活血养阴清热方30.6 g/kg组大鼠FBG、Scr、BUN、24 h-UTP含量显著降低(P<0.01);肾小球增大减轻,肾组织病理变化改善,同时可见明显的自噬溶酶体,LC3Ⅱ、Beclin 1蛋白表达显著升高(P<0.01);AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1表达显著上调(P<0.01),mTOR、p-mTOR表达显著下调(P<0.01);Ampk、Ulk1 mRNA表达显著上调(P<0.01),Mtor mRNA表达显著下调(P<0.01)。结论:益气活血养阴清热方能够缓解DN大鼠肾组织损伤,其机制可能与调控AMPK/mTOR/ULK1信号通路介导的肾组织自噬有关。