生长抑素联合人转录因子叉头框蛋白D1通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路调控胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的机制研究

目的探讨生长抑素联合人转录因子叉头框蛋白D1(FOXD1)通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路调控胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的机制研究。方法研究于2018年12月至2019年12月进行,通过体外培养PANC-1细胞,经过不同浓度(0 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L)的生长抑素(SST)处理细胞,记为生长抑素各剂量组,其中0 mg/L和400 mg/L的生长抑素作为对照组(Control)和生长抑素组(SST);将过表达载体(pcDNA)和过表达FOXD1(FOXD1)转染至PANC-1细胞,经过400 mg/L的生长抑素及20 mol/L的PI3K抑制剂LY294002处理细胞,记为SST+pcDNA组、SST+FOXD1组和SST+FOXD1+LY294002组。四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)检测细胞增殖;Transwell检测细胞迁移和侵袭;蛋白质印迹法(Western blotting)检测增殖细胞核抗原(PCNA)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、FOXD1和PI3K/AKT相关蛋白的表达;实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测FOXD1 mRNA的表达。结果与Control组相比,SST组可以抑制FOXD1 mRNA(0.47±0.03)及蛋白表达(0.42±0.04)、增殖(0.52±0.05)、迁移(66.8±7.2)和侵袭(63.7±6.5)能力,下调p-PI3K(0.43±0.04)、p-AKT(0.39±0.03)蛋白表达;与SST+pcDNA组相比,SST+FOXD1组可以促进以抑制FOXD1 mRNA(0.67±0.05)及蛋白表达(0.64±0.06)、增殖(0.71±0.07)、迁移(86.9±8.5)和侵袭(81.5±7.3)能力,上调p-PI3K(0.62±0.05)、p-AKT(0.65±0.06)蛋白表达。与SST+FOXD1组相比,SST+FOXD1+LY294002组可以抑制FOXD1 mRNA(0.37±0.04)及蛋白表达(0.35±0.03)、增殖(0.53±0.05)、迁移(67.2±6.5)和侵袭(62.5±5.2)。结论生长抑素通过调控FOXD1的表达抑制胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭,其作用机制可能与抑制PI3K/AKT通路有关。

基于PI3K/AKT/Bcl-2信号通路探讨加味柴胡当归汤抑制肝星状细胞纤维化的机制

目的探究加味柴胡当归汤对肝星状细胞纤维化的抑制作用及其通过调控磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/B细胞淋巴瘤(Bcl)-2信号通路抗肝纤维化的机制。方法培养永生化的大鼠肝星状细胞(HSC-T6),设置正常对照组(不作干预)、模型组[血小板衍生生长因子(PDGF)-BB干预],中药组(PDGF-BB+含药血清干预),激动剂+中药组(PDGF-BB+HY-101625+含药血清干预),抑制剂+中药组(PDGF-BB+LY294002+含药血清干预),采取不同干预方式进行实验。使用CCK-8试剂盒和细胞凋亡试剂盒检测细胞增殖活性和凋亡水平;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)、基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9、MMP组织抑制剂(TIMP)-1表达水平;进行Western印迹实验分析细胞中Bcl-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3、Caspase-9、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)表达;利用qRT-聚合酶链反应(PCR)法测定细胞中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT mRNA表达。结果与正常对照组相比,模型组细胞增殖活性、α-SMA、COL-Ⅰ、TIMP-1、Bcl-2表达及PI3K、AKT、mTOR磷酸化水平显著升高,凋亡率、MMP-2、MMP-9、Bax、Caspase-3和Caspase-9表达显著降低(P<0.05)。与模型组相比,中药组、激动剂+中药组、抑制剂+中药组细胞增殖活性、Bcl-2、α-SMA、COL-Ⅰ、TIMP-1表达及PI3K、AKT、mTOR磷酸化水平明显降低,凋亡率、MMP-2、MMP-9、Bax、Caspase-3和Caspase-9表达水平明显升高(P<0.05)。结论加味柴胡当归汤可通过调控PI3K/AKT/Bcl-2信号通路,抑制肝星状细胞活化,逆转肝纤维化进程。

磷脂酰肌醇-3-羟激酶/蛋白激酶B信号通路参与龙葵碱抑制PC-3细胞增殖与凋亡过程的机制研究

目的:探讨磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路在龙葵碱体外诱导人前列腺癌PC-3细胞增殖与凋亡机制中的作用。方法:体外培养人前列腺癌PC-3细胞株,应用CCK-8法测定龙葵碱对PC-3细胞增殖抑制情况,应用流式细胞仪检测龙葵碱对PC-3细胞凋亡的影响,应用蛋白质印迹法(WesternBlot)检测PI3K/AKt通路中Akt、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、PI3K、磷酸化磷脂酰肌醇-3-羟激酶(p-PI3K)及凋亡过程中Caspase-3、Bax、Bcl-2、P53等蛋白的表达。结果:龙葵碱可抑制PC-3细胞增殖,PC-3细胞增殖抑制率随龙葵碱浓度提高和作用时间延长而升高(P<0.05);龙葵碱呈浓度依赖性地进行诱导PC-3细胞凋亡,PC-3细胞凋亡百分率随龙葵碱浓度提高而升高(P<0.05);龙葵碱可呈浓度依赖性地下调p-PI3K、Bcl-2、p-Akt蛋白表达(P<0.05),上调Bax、caspase-3、P53蛋白表达(P<0.05)。结论:龙葵碱可通过PI3K/AKt信号通路抑制PC-3细胞增殖,诱导PC-3细胞凋亡。

栀子苷调节PI3K/AKT/mTOR信号通路在动脉粥样硬化形成过程中对Th17/Treg功能的影响

目的:观察栀子苷对载脂蛋白E缺乏(ApoE^(-/-))小鼠Th17/调节性T(Treg)细胞失衡的影响及其作用机制。方法:将50只纯合子ApoE^(-/-)雌性小鼠随机分为对照组、模型组和栀子苷低剂量组、栀子苷中剂量组、栀子苷高剂量组。对照组小鼠喂养普通饲料,模型组和栀子苷组小鼠喂养高脂饲料。从第8周开始,栀子苷各剂量组每日灌胃栀子苷(25、50、100 mg/kg),连续8周。试验结束时,采用油红O染色评估主动脉及其根部动脉粥样硬化(AS)病变面积比。采用定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)分析主动脉组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-17A和IL-10 mRNA表达;采用流式细胞仪分析脾脏中Th17和Treg细胞百分比;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测主动脉组织磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路相关蛋白表达。结果:油红O染色病变显示,栀子苷中剂量组、栀子苷高剂量组病变百分比低于模型组(P<0.05)。与对照组比较,模型组主动脉TNF-α、IL-6和IL-17A mRNA表达水平升高(P<0.05);栀子苷各剂量组主动脉TNF-α、IL-6和IL-17A mRNA表达水平降低(P<0.05)。与对照组比较,模型组主动脉抗炎细胞因子IL-10 mRNA表达水平降低(P<0.05);栀子苷各剂量组主动脉抗炎细胞因子IL-10 mRNA表达水平升高(P<0.05)。与对照组比较,模型组小鼠脾脏中Th17细胞百分比升高,Treg细胞百分比降低(P<0.05)。栀子苷处理恢复了AS小鼠Th17和Treg细胞的平衡。栀子苷抑制PI3K的表达及AKT和mTOR的磷酸化,MHY1485(mTOR活化剂)减弱了栀子苷对T细胞分化的影响。结论:栀子苷抗AS作用机制可能与抑制PI3K/AKT/mTOR信号引起的Treg细胞增多和Th17细胞减少有关。

补阳还五汤通过调控PI3K/Akt、JAK2/STAT3信号促进BMSC趋化迁移对外伤性脊髓损伤大鼠神经元活性及认知功能的影响

目的研究补阳还五汤通过调控磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、内源性酪氨酸激酶(JAK)2/信号传导和转录启动因子(STAT)3信号促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)趋化迁移对外伤性脊髓损伤大鼠的神经元活性及认知功能的影响。方法选取健康大鼠53只,随机分为健康组(健康大鼠常规饲养)、损伤组(建立脊髓损伤模型)、干预组(补阳还五汤治疗)、对照组(甲泼尼龙治疗),每组12只,剩余5只大鼠用于补阳还五汤含药血清制备。流式细胞术鉴定BMSCs细胞。Transwell小室法测大鼠BMSCs迁移。高架十字迷宫和Morris水迷宫实验检测大鼠认知功能。苏木素-伊红(HE)染色检测脊髓组织病理形态。TUNEL测脊髓组织神经细胞凋亡。免疫组化检测p-JAK2、p-STAT3。Western印迹测PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt。结果传代后的培养细胞呈旋窝状或放射状贴壁生长,细胞多呈星形、梭形或三角状,培养3代后,细胞贴壁加快、形态均一,呈旋窝状或单层放射状生长。培养细胞表面抗原CD29、CD90为阳性,CD31、CD45为阴性,提示其为BMSCs细胞。与健康组相比,损伤组总路程、进入开臂次数、穿越平台次数显著降低,不同时间的潜伏期显著升高(P<0.05)。与损伤组相比,干预组与对照组总路程、进入开臂次数、穿越平台次数显著升高,不同时间的潜伏期显著降低(P<0.05)。干预组与对照组各指标对比无统计学差异(P>0.05)。健康组脊髓组织结构完整。损伤组脊髓组织疏松水肿,有细胞空泡变性产生。相较于损伤组,干预组与对照组大鼠脊髓组织病理形态有所改善。与健康组相比,损伤组BMSCs、PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt显著降低,神经细胞凋亡率、p-JAK2、p-STAT3显著升高(P<0.05)。与损伤组相比,干预组BMSCs、PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt显著升高,神经细胞凋亡率、p-JAK2、p-STAT3显著降低(P<0.05)。干预组与对照组各指标水平无统计学差异(P>0.05)。结论补阳还五汤通过激活PI3K/Akt通路抑制JAK2/STAT3信号通路的激活,促进BMSCs的迁移,减轻神经细胞的凋亡,起到神经保护的作用,从而改善脊髓损伤大鼠的认知功能。

甜菜碱抑制PI3K/AKT/NF-κB通路诱导C4-2B前列腺癌细胞凋亡

目的探讨甜菜碱(BET)对C4-2B前列腺癌细胞的抑制作用及可能机制.方法采用(0、100、200、400、600、800)mmol/LBET处理C4-2B前列腺癌细胞,CCK-8法检测细胞增殖活性的变化,显微镜下观察细胞形态的改变;平板克隆实验检测细胞集落形成能力变化,流式细胞术检测细胞凋亡率;Western blot法检测B细胞淋巴瘤因子2(Bcl2)、Bcl2相关蛋白X(BAX)、裂解型胱天蛋白酶3(c-caspase-3)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、核因子κB p65(NF-κB p65)等蛋白的表达水平变化,给予NF-κB信号通路抑制剂BAY11-7082处理,进一步验证BAX、Bcl2、c-caspase-3、NF-κB p65蛋白表达的改变.结果BET抑制前列腺癌C4-2B细胞增殖并呈浓度依赖性,刺激48 h后半数抑制浓度(IC_(50))为422.7 mmol/L.与对照组(0 mmol/L BET处理组)比较,(200、300、400)mmol/L BET处理组细胞数量减少、形状改变、集落形成能力降低,细胞凋亡率增加.与对照组比较,(300、400)mmol/L BET处理组BAX、c-caspase-3蛋白水平升高,Bcl2、PI3K、AKT、NF-κB p65蛋白水平降低;单纯给予BAY11-7082处理后,Bcl2、BAX、c-caspase-3、NF-κB p65等蛋白表达变化趋势与300 mmol/L BET处理组一致;BET联合BAY11-7082处理组Bcl2、NF-κB p65蛋白表达水平更低,BAX、c-caspase-3蛋白表达水平更高.结论BET抑制C4-2B前列腺癌细胞增殖并促进其凋亡,可能与抑制PI3K/AKT/NF-κB信号通路有关.

金莲花总黄酮下调miR-215-5p抑制PI3K/AKT信号通路影响AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞增殖和迁移

目的 探讨金莲花总黄酮对血管紧张素(Ang)Ⅱ诱导的心肌成纤维细胞(CFs)增殖、迁移的影响和潜在机制。方法 不同浓度(0.2、0.4、0.8 mmol/L)的金莲花总黄酮作用于AngⅡ诱导CFs。细胞计数试剂盒检测细胞活力确定金莲花总黄酮使用浓度。Transwell实验、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测细胞迁移、miR-215-5p表达水平。Western印迹检测磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)和蛋白激酶B(AKT)的磷酸化水平。将miR-215-5p模拟物、抑制物分别转染CFs,检测上调或下调miR-215-5p对AngⅡ诱导的CFs增殖和迁移的影响。结果 金莲花总黄酮作用于AngⅡ诱导的CFs后,细胞活力、迁移能力、miR-215-5p、磷酸化(p)-PI3K和p-AKT蛋白表达显著降低(P<0.05)。上调miR-215-5p表达后,AngⅡ诱导的CFs活力、迁移能力显著升高(P<0.05)。下调miR-215-5p表达后,AngⅡ诱导的CFs活力、迁移能力显著降低(P<0.05)。上调miR-215-5p表达能够显著降低金莲花总黄酮对AngⅡ诱导的CFs活力、迁移能力及PI3K/AKT信号通路的影响(P<0.05)。结论 金莲花总黄酮能够降低AngⅡ诱导的CFs增殖和迁移,其机制可能与下调miR-215-5p表达和抑制PI3K/AKT信号通路有关。

中医药调控PI3K/AKT信号通路干预溃疡性结肠炎研究进展

通过干预磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路中的相关因子而发挥治疗作用的中医药疗法可分为清热解毒燥湿、活血化瘀止血、健脾温肾祛湿和攻补兼施等,能有效遏制UC的发生发展,其作用机制为:(1)通过抑制上游信号因子表皮生长因子受体,进而抑制PI3K/AKT通路,减少肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)在内的促炎细胞因子的表达,降低结肠炎症反应,减轻炎症所引起的结肠组织损伤;(2)直接作用于PI3K-AKT通路,进而抑制核转录因子-κB(nuclear transcription factor-κB,NF-κB)的表达,减少细胞凋亡和促炎因子的表达,缓解肠黏膜组织损伤,修复肠黏膜屏障功能的完整性;(3)通过PI3K/AKT途径下调辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)和辅助性T细胞3(T helper cell 3,Th3)的分化,调节免疫反应及细胞凋亡,改善肠黏膜屏障,缓解UC结肠炎症反应。中医药具有成分复杂,有效成分作用靶点多,治疗途径多样等特点,但其具体分子生物学作用机制尚未完全明确,今后,需对分子生物学作用机制进行深入研究,为临床治疗溃疡性结肠炎等易反复发作的消化性疾病和新药的开发提供新策略。

蝎毒注射液对AD模型大鼠空间认知障碍改善作用及对海马IGF-1/PI3K/Akt信号通路的影响

目的探讨蝎毒注射液(SVI)对阿尔茨海默病(AD)模型大鼠的空间认知能力和海马组织中胰岛素样生长因子(IGF)-1/磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路表达的影响,为探索SVI治疗AD作用机制提供依据。方法以双侧海马注射β-淀粉样蛋白(Aβ)25~35制备AD模型大鼠,分为假手术对照组、AD模型组、SVI低、中、高剂量组,每组12只。SVI低、中、高剂量组于AD造模后给予1次/d腹腔注射SVI(5、10、20μg/kg),1次/d,连续10 d。治疗结束后用Morris水迷宫测试各组空间认知功能,选取SVI中剂量组作为SVI干预组,取各组海马组织,免疫组织化学法检测IGF-1含量,逆转录(RT)-聚合酶链反应(PCR)法检测IGF-1、PI3K和Akt的mRNA表达,Western印迹检测PI3K、Akt、p-Akt(Ser473)蛋白表达情况。结果与假手术对照组相比,AD模型组空间认知功能受损,逃避潜伏期延长,平台穿越次数和目标象限停留时间显著减少(P<0.01)。与AD模型组相比,SVI低、中、高剂量组逃避潜伏期显著缩短,平台穿越次数和目标象限停留时间显著增加,认知功能得到明显改善(P<0.01)。与假手术组相比,AD模型组海马中IGF-1、PI3K、Akt mRNA和PI3K、Akt、p-Akt(ser473)蛋白表达水平明显降低(P<0.05);与AD模型组相比,SVI干预组mRNA水平及PI3K、p-Akt(ser473)、p-Akt/Akt蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论SVI能够改善AD模型大鼠的空间学习记忆障碍,可能与促进海马组织中IGF1表达、激活PI3K/Akt信号通路有关。

裸花紫珠调控IGF-1/PI3K/Akt信号通路对糖尿病足溃疡大鼠创面愈合的影响

目的 探讨裸花紫珠调控胰岛素样生长因子(IGF)-1/磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路对糖尿病足溃疡(DFU)大鼠创面愈合的影响。方法 采用高脂高糖饲料联合腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病(DM)模型大鼠,再用DM大鼠和正常大鼠构建溃疡模型,可分为正常组、模型组、凡士林纱布组、裸花紫珠组,每组12只。正常组和模型组均用生理盐水纱布外敷,凡士林纱布组(10 mg/kg),裸花紫珠组(20 mg/kg)。采用Photoshop软件测算大鼠创面愈合率,光学显微镜观察创缘组织结构变化。利用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)检测创面组织IGF-1、IGF-1受体(IGF-1R)、PI3K、Akt、一氧化氮合酶(eNOS)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、VEGF受体(VEGFR)2的基因表达水平;并用Western印迹检测各组组织中IGF-1、IGF-1R、PI3K、Akt、eNOS、VEGF、VEGFR2蛋白表达水平。结果 治疗后第3、7天,与模型组比较,凡士林纱布组、裸花紫珠组创面愈合率显著升高,且治疗第7天裸花紫珠组和正常组显著高于凡士林纱布组(P<0.05);病理结果显示,除模型组外,各组毛细血管、炎症细胞、纤维细胞生长均明显增加;RT-PCR检测提示,正常组、凡士林纱布组及裸花紫珠组创面组织中IGF-1、IGF-1R、PI3K、Akt、eNOS、VEGF、VEGFR2 mRNA及蛋白表达均较模型组明显升高,且正常组及裸花紫珠组明显高于凡士林纱布组(P<0.05)。结论 裸花紫珠能有效促进DFU大鼠创面愈合,并可能通过IGF-1/PI3K/Akt信号通路发挥治疗作用。

左归丸调控PI3K/AKT信号通路的研究进展

左归丸是滋阴补肾的代表方剂,具有滋阴益髓、温壮肾阳、填精补肾之功效。现代研究表明其主要通过调控磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路中的相关细胞因子对机体神经、生殖、内分泌及骨科疾病等方面发挥防治功能,其主要机制为通过磷酸化AKT不同位点精准调控其下游B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、BCL2-associated X的蛋白质(BCL2-Associated X,Bax)、半胱氨酸蛋白酶-3(cysteinyl aspartate-specific proteinase-3,Caspase-3)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase3β,GSK3β)、雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、叉头转录蛋白O(forkhead box O,FOXO)等靶蛋白发挥调节细胞周期,促进细胞代谢、生长及增殖,抑制细胞凋亡,调节氧化应激、炎症反应及能量代谢,调控肿瘤细胞发生等生物学防治功能。左归丸在临床应用较为广泛,但关于左归丸对相关疾病防治的药理作用及分子机制尚未明确,今后,则需对左归丸防治疾病的分子生物学机制进行深入研究,进一步明确其临床应用价值。

白藜芦醇激活PI3K/Akt信号通路与老年缺血性脑卒中大鼠血清IL-6、IL-1β含量的分子机制

目的 探讨白藜芦醇通过激活磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路调控老年脑缺血卒中大鼠血清白细胞介素(IL)-6、IL-1β含量的分子机制。方法 21月龄雄性老年SD大鼠构建老年缺血性脑卒中大鼠模型,用白藜芦醇25 mg/(kg·d)处理。36只大鼠分为Control组(正常大鼠)、大脑中动物闭塞(MCAO)组、白藜芦醇组各12只。2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色评价脑梗死体积,进行一般神经系统行为学评分,观察模型构建情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测老年缺血性脑卒中大鼠血清IL-6和IL-1β表达水平;TUNEL染色观察老年缺血性脑卒中脑组织凋亡水平,Western印迹检测PI3K、p-PI3K、Akt和p-Akt蛋白水平。结果 与Control组相比,MCAO组脑梗死面积显著增多,神经行为学评分明显升高,血清中IL-6和IL-1β表达水平明显升高,脑组织凋亡水平明显升高及脑组织PI3K、p-PI3K、Akt和p-Akt的表达水平明显降低(均P<0.05);与MCAO组相比,白藜芦醇组脑梗死面积明显降低,神经行为学评分明显降低,血清IL-6和IL-1β表达水平明显降低,脑组织凋亡水平明显降低及脑组织PI3K、p-PI3K、Akt和p-Akt表达水平明显升高(均P<0.05)。结论 白藜芦醇可以通过激活PI3K/Akt信号通路抑制老年缺血性脑卒中大鼠血清IL-6、IL-1β含量,改善神经学功能。

基于VEGF/PI3K/Akt通路基因表达探讨骨坏死康复丸对激素性股骨头坏死大鼠血管新生的影响

【目的】观察骨坏死康复丸对激素性股骨头坏死(SONFH)大鼠的治疗作用及机制。【方法】将60只大鼠随机分为空白组,模型组,仙灵骨葆胶囊组及骨坏死康复丸低、中、高剂量组,每组10只。除空白组,其他各组大鼠采用脂多糖联合糖皮质激素诱导法建立SONFH模型。干预结束后,分别进行股骨头的血管造影观察骨髓内微血管变化、苏木素-伊红(HE)染色并计算空骨陷窝率、Micro-CT扫描分析、压缩实验,采用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)法检测全血磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)1、血管内皮生长因子(VEGF)、血小板内皮细胞黏附分子1(CD31)基因表达。【结果】与空白组比较,模型组股骨头髓腔内血供差,空骨陷窝率增加(P<0.05),骨密度、骨体积分数显著降低(P<0.05),股骨头最大载荷及弹性模量降低(P<0.05),全血Akt1、PI3K、VEGF、CD31 mRNA表达水平降低(P<0.05);与模型组比较,骨坏死康复丸高剂量组和仙灵骨葆胶囊组股骨头髓腔内血供较好,空骨陷窝率减少(P<0.05),骨密度、骨体积分数、骨小梁数量、骨小梁厚度显著升高(P<0.05)及骨小梁分离度显著减小(P<0.05),股骨头最大载荷及弹性模量升高(P<0.05),全血Akt1、PI3K、VEGF、CD31 mRNA表达水平升高(P<0.05);骨坏死康复丸高剂量组上述各指标与仙灵骨葆胶囊组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。【结论】骨坏死康复丸可改善大鼠激素性股骨头坏死,其机制与促进VEGF/PI3K/Akt通路基因表达,进而促进血管新生有关。

水苏碱调节PI3K/Akt/NF-κB信号通路对OGD/R诱导的神经元焦亡的影响

目的探讨水苏碱(Stachydine,STA)对氧糖剥夺再灌注(Oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)诱导的神经元焦亡及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/核转录因子-κB(Phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/nuclear transciption factor-kappa B,PI3K/Akt/NF-κB)信号通路的影响机制。方法MTT比色(MTT assay kit,MTT)法检测不同水平STA对海马神经元细胞系Ht22细胞活力的影响;将Ht22细胞进行OGD/R诱导后分为模型组(OGD/R组)、水苏碱低剂量组(STA-L组)、水苏碱中剂量组(STA-M组)、水苏碱高剂量组(STA-H组)、水苏碱高剂量+通路激活剂740Y-P组(STA-H+740Y-P组)、通路激活剂740Y-P组(740Y-P组),另设置正常培养的细胞为对照组(Control组);细胞活性检测试剂(Cell counting kit-8,CCK-8)法检测Ht22细胞增殖活性;Hoechst/碘化丙啶(Propidium iodide,PI)染色法检测细胞膜损伤;流式细胞仪检测细胞焦亡;酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒检测白细胞介素(Interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-18和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达水平;吸光光度法检测细胞内超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平;2,7-二氯荧光素二乙酸酯(2′,7′-Dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)荧光染色检测细胞活性氧(Reactive oxygenspecies,ROS)水平;Western blot检测焦亡相关蛋白裂解半胱氨酸蛋白酶-1(Cleaved-caspase-1,C-Caspase-1)、消皮素D(Gasdermin D,GSDMD)和GSDMD-N和PI3K/Akt/NF-κB信号通路蛋白表达水平。结果STA水平在0.5μmol/L以下不影响Ht22细胞活力,因此采用0.1、0.2、0.5μmol/L STA进行后续实验。与Control组比较,OGD/R组Ht22细胞增殖活性(24、48、72 h)、SOD活性显著降低,红色荧光强度、焦亡率、焦亡蛋白C-Caspase-1,GSDMD和GSDMD-N、炎性因子、MDA,ROS及PI3K/Akt/NF-κB信号通路蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与OGD/R组比较,STA-L,STA-M,STA-H组Ht22细胞增殖活性、SOD活性显著上升,红色荧光强度、焦亡率、焦亡蛋白C-Caspase-1,GSDMD和GSDMD-N、炎性因子、MDA、ROS及PI3K/Akt/NF-κB信号通路蛋白表达水平显著降低(P<0.05);STA-H+740Y-P组与OGD/R组上述指标水平无显著差异(P>0.05);740Y-P组与OGD/R组比较,病理程度显著加重(P<0.05),通路激活剂740Y-P可抵消STA对于神经细胞损伤的保护作用。结论STA可以通过抑制PI3K/Akt/NF-κB信号通路来减轻OGD/R诱导的Ht22细胞焦亡。

基于HIF-1α介导的PI3K/AKT信号通路的蜥蜴胃康方干预胃癌肝转移的作用及机制

目的基于缺氧诱导因子(HIF)-1α介导的磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路,研究不同浓度蜥蜴胃康方对胃癌肝转移的干预作用,并探讨其作用机制。方法70只SPF级BALB/c裸鼠,随机分为空白组、模型组、5-氟尿嘧啶(FU)组、华蟾素片组及蜥蜴胃康方高、中、低浓度组。除空白组外,其余各组均采用人胃癌HGC-27细胞悬液脾脏注射制备胃癌肝转移裸鼠模型。造模成功后,分别以5-FU、华蟾素、蜥蜴胃康方高、中、低浓度中药汤剂连续治疗4 w。苏木素-伊红(HE)染色观察胃癌肝转移模型裸鼠肝组织病理学变化;TUNEL检测胃癌细胞凋亡情况;Western印迹检测肝组织中HIF-1α、PI3K、p-AKT蛋白的表达情况。结果蜥蜴胃康方可以显著促进胃癌细胞凋亡(P<0.05),显著抑制胃癌肝转移模型裸鼠肝脏中HIF-1α、PI3K、P-AKT蛋白的表达(P<0.05),对胃癌肝转移模型裸鼠的肝脏组织有一定修复作用。结论蜥蜴胃康方能促进胃癌细胞凋亡,抑制胃癌肝转移,其机制可能与下调HIF-1α介导的PI3K/AKT信号通路上相关蛋白表达有关。

基于PI3K-AKT信号通路探讨体外冲击波治疗大鼠慢性骨骼肌损伤的作用机制

目的探讨体外冲击波对大鼠慢性骨骼肌损伤后磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(AKT)信号通路及炎症水平的调控作用,初步探索冲击波对慢性骨骼肌损伤修复的作用机制。方法30只雄性SD大鼠随机分为正常组、损伤组和ESWT组,后两组利用自制改良重物打击装置构建大鼠腓肠肌慢性骨骼肌损伤模型。ESWT组设置参数0.14 mJ/mm^(2),10 Hz,冲击500次,模型完成后立即进行冲击波治疗,7 d、14 d再次治疗,于3、7、14、21 d治疗后各组立即腓肠肌取材。采用苏木素-伊红(HE)染色观察肌组织形态学变化,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定肌肉组织肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β和IL-8水平变化,Western印迹检测PI3K、AKT、p-AKT蛋白表达情况。结果相比正常组,损伤组肌纤维萎缩明显,纤维组织大量增生、炎症细胞浸润;ESWT组在同一时间下修复均优于损伤组,可见大量新生肌细胞,肌纤维逐渐排列整齐。与正常组相比,损伤组TNF-α、IL-1β、IL-8水平均显著增高(P<0.01);与损伤组相比,ESWT组3 d时TNF-α,IL-1β,IL-8水平明显升高(P<0.05),但7、14、21 d明显下降(P<0.05,P<0.01)。损伤组及ESWT组骨骼肌组织中PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达量较正常组高,且同时间点ESWT组表达较损伤组明显增高(P<0.05)。结论体外冲击波可促进慢性骨骼肌损伤修复,改善组织结构,显著抑制慢性骨骼肌大鼠炎症水平,可能与其对PI3K-AKT信号通路的激活有关。

糖肾灌肠方通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路调节糖尿病肾病炎症反应的机制研究

目的:糖尿病肾病(Diabetic kidney disease,DKD)是由高血糖引起的慢性肾脏疾病,炎症反应在DKD中起着关键作用,糖肾灌肠方治疗DKD疗效显著,但作用机制尚不清楚。本研究采用体内实验、临床试验、网络药理学及分子对接等方法对糖肾灌肠方治疗DKD的作用机制进行研究。方法:选取60只C57小鼠,随机分为正常对照组、模型对照组、卡格列净0.013 g/kg组、糖肾灌肠方52 g/kg组。高糖高脂饲养并腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导形成DKD模型。造模成功小鼠给予糖肾灌肠方组灌肠,阳性对照组灌胃给予药物,连续28 d。HE染色观察DKD小鼠肾组织病理形态学改变;通过RT-qPCR、Western blot法检测小鼠肾组织Pi3k、Akt、Nfkb、Tnfa、Il6的mRNA及蛋白表达。将40例符合纳入标准的DKD患者随机分为基础治疗对照组和观察组,各20例,另纳入健康体检者20例为正常对照组。基础治疗对照组应用西医基础治疗,观察组在其基础上联合糖肾灌肠方治疗,两组患者连续用药2 w后,比较两组患者尿微量白蛋白(mALB)、尿蛋白/肌酐(UACR)、巨噬细胞M1水平、TNF-α、IL-6含量;以糖肾灌肠方中药物的名称及“糖尿病肾病”为关键词,搜索相关数据库进行网络药理学及分子对接分析。结果:动物实验显示,与正常对照组比较,HE染色显示肾组织病理损伤明显加重,肾组织中Pi3k、Akt、Nfkb、Tnfa、Il6 mRNA及蛋白表达显著上调(P<0.01);与模型对照组相比,糖肾灌肠方52 g/kg组小鼠HE染色显示肾组织病理损伤得到改善,肾组织中Pi3k、Akt、Nfkb、Tnfa、Il6 mRNA及蛋白表达显著下调(P<0.01)。临床研究显示,经治疗,观察组相较于基础治疗组mALB、UACR含量、巨噬细胞M1水平、TNF-α、IL-6含量下降更为明显(P<0.01)。通过网络药理学研究,糖肾灌肠方筛选出活性成分118个,主要包括芦荟大黄素、水黄皮素等,发现核心靶点TNF-α、IL-6等,GO富集在BP中主要包括炎症反应等;MF主要包括蛋白结构域特异性结合等;CC主要包括细胞外空间等;KEGG富集发现PI3K/AKT等信号通路能在糖肾灌肠方治疗DKD中起关键作用。结论:糖肾灌肠方可能通过调控PI3K/AKT/NF-κB信号通路的表达及TNF-α、IL-6等炎症因子的释放,干预DKD炎症反应发挥治疗作用。

lncRNA PCAT19靶向miR-143-3p通过信号通路PI3K/Akt对甲状腺癌细胞增殖和凋亡的影响及机制

目的探讨lncRNA PCAT19对甲状腺癌细胞增殖和凋亡的影响及作用机制。方法实验分为miR-con组、miR-143-3p组、si-con组、si-PCAT19组、pcDNA组、pcDNA-PCAT19组、si-PCAT19+anti-miR-con组、si-PCAT19+anti-miR-143-3p组、miR-con+WT-PCAT19组、miR-con+MUT-PCAT19组、miR-143-3p+WT-PCAT19组、miR-143-3p+MUT-PCAT19组。qRT-PCR检测miR-143-3p和PCAT19的表达水平;Western印迹检测蛋白表达;MTT法检测细胞存活率;流式细胞术检测细胞凋亡;双荧光素酶报告实验检测PCAT19和miR-143-3p的靶向关系。结果相较于正常甲状腺细胞HT-ori3,甲状腺癌细胞BCPAP、TPC-1、SW1736中PCAT19的表达水平显著升高,miR-143-3p的表达水平显著降低(P<0.05)。敲低PCAT19和高表达miR-143-3p抑制甲状腺癌细胞BCPAP增殖,促进细胞凋亡;促进裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Cleaved-caspase)-3蛋白的表达,抑制细胞周期蛋白(Cyclin)D1的表达。PCAT19靶向负调控miR-143-3p,miR-143-3p低表达可以部分逆转PCAT19低表达对BCPAP细胞增殖抑制和凋亡促进的作用。敲低PCAT19抑制p-AKT和磷脂酰肌醇3-激酶的p1102催化亚基(PI3Kp110α)的表达,miR-143-3p低表达可逆转PCAT19低表达对p-AKT和PI3Kp110α的抑制作用。结论lncRNA PCAT19可抑制甲状腺癌细胞增殖,促进其凋亡,其机制可能与miR-143-3p及PI3K/AKT信号通路有关。

壮医药线点灸通过PI3K/Akt/mTOR信号通路调节MMP对膝骨性关节炎大鼠的治疗作用

目的通过观察壮医药线点灸对膝骨性关节炎(KOA)模型大鼠的治疗效果,探讨磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调节基质金属蛋白酶(MMP)影响KOA炎症反应作用机制。方法将60只大鼠随机为对照组、模型组、药线组,雌雄各一半,每组20只,模型组和药线组膝关节注射木瓜蛋白酶,建立大鼠KOA模型,对照组注射等量生理盐水,药线组进行壮医药线点灸治疗。体外培养大鼠膝骨关节软骨细胞,并分为正常组、实验组和实验+LY组,苏木素-伊红(HE)染色观察各组关节软骨组织形态变化,用免疫蛋白印迹法检测大鼠软骨组织及细胞中磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)、Akt、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白的相对表达量,用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测关节液中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6含量。结果对照组软骨细胞分布均匀,软骨层平整,滑膜结构完整;模型组软骨细胞减少且排列杂乱,软骨层不平整;药线组关节软骨边缘不平整,软骨细胞排列杂乱;药线组软骨细胞增生且分布不均,关节软骨表面不规则欠光滑。3组关节软骨关节液的炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6含量差异均具有统计学意义(F=159.011,790.594,258.998;均P<0.05)。与模型组比较,对照组和药线组TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著降低(均P<0.05),且与对照组比较,药线组TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著升高(P<0.05)。建模成功后,3组关节软骨组织的PI3K、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白表达水平差异均具有统计学意义(F=200.099,462.172,28.451,583.269;均P<0.05);与模型组比较,对照组和药线组PI3K蛋白、p-Akt蛋白和mTOR蛋白的相对表达量均显著升高(均P<0.05),MMP-13蛋白相对表达量均显著降低(P<0.05),且与对照组比较,药线组PI3K蛋白、p-Akt蛋白和mTOR蛋白相对表达量均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。3组关节软骨细胞的PI3K、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白表达水平差异均有统计学意义(F=223.826,137.457,30.455,273.428;均P<0.05),与正常组比较,实验组和实验+LY组PI3K、p-Akt和mTOR的蛋白表达水平均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白表达水平均显著升高(均P<0.05);且与实验组相比较,实验+LY组PI3K、p-Akt和mTOR的蛋白表达水平均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白表达水平均显著升高(均P<0.05)。结论壮医药线点灸有效抑制炎症反应,其作用机制可能与PI3K/Akt/mTOR信号通路调节MMP-13的表达有关。

PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制剂在肾癌治疗中的应用进展

磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路是细胞内重要的信号转导通路之一,可以调节细胞生长、分化、迁移、存活、血管生成和代谢,并参与多种恶性肿瘤的发生发展。肾癌(RCC)作为泌尿系统常见的恶性肿瘤,有较高的转移率,且对放化疗具有明显的耐受性,随着肿瘤分子生物学的发展,肾癌靶向生物治疗逐渐成为研究的热点。PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制剂对RCC的疗效显著,以该信号通路为靶点的RCC药物主要为PI3K抑制剂,Akt抑制剂和mTOR抑制剂,这些药物可通过抑制信号通路的异常激活,阻断肿瘤细胞的增殖和生长,诱导细胞凋亡,并抑制肿瘤的侵袭和血管生成。而PI3K、mTOR双重抑制剂虽然处于临床试验阶段,但是其在RCC治疗的研究中表现出更可靠的前景性。