腺苷酸活化蛋白激酶-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路介导线粒体自噬在男性生殖中的研究进展

线粒体自噬是指细胞利用自噬机制选择性地降解受损或多余线粒体的过程。近年来,有证据表明线粒体自噬在男性生殖中至关重要,其可清除异常的线粒体,从而减少氧化应激并维持生殖细胞的能量稳态。作为调控细胞生长代谢的经典通路,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路通过产生自噬装置,调控线粒体蛋白,可促进自噬体包裹线粒体等过程,从而介导线粒体自噬。本文对AMPK-mTOR通路在下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴中枢水平及性腺水平调节线粒体自噬的机制作一综述,以期为改善精子质量提供新的观点和思路。

基于腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路探讨柚皮素对视网膜微血管内皮细胞的损伤机制研究

目的 基于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路探讨柚皮素(NAR)对人视网膜微血管内皮细胞(HRMECs)的损伤机制。方法 将HRMECs随机分为对照组、高糖(HG)组、HG+NAR组(3 mg/L NAR)、HG+激活剂(AICAR)组(1 mmol/L AICAR)、HG+NAR+AICAR组(3 mg/L NAR+1 mmol/L AICAR);除对照组向培养基中加入5 mmol/L的D-葡萄糖处理外,其他各组均向培养基中加入30 mmol/L的D-葡萄糖处理。采用CCK-8及Transwell分别检测细胞增殖及迁移情况;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测上清液中白细胞介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测自噬因子LC3 mRNA、p62 mRNA表达水平;采用蛋白质免疫印迹(Western blot)检测AMPK/mTOR通路及自噬相关蛋白表达水平。结果 与对照组相比,HG组细胞活力,迁移数,IL-1β、IL-6和TNF-α水平,p-AMPK/AMPK,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,LC3 mRNA表达增加,p-mTOR/mTOR、p62蛋白及p62 mRNA表达下降,差异有统计学意义(P<0.05);与HG组相比,HG+NAR组细胞活力,迁移数,IL-1β、IL-6和TNF-α水平,p-AMPK/AMPK,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,LC3 mRNA表达下降,p-mTOR/mTOR、p62蛋白及p62 mRNA表达增加,但HG+AICAR组细胞活力,迁移数,IL-1β、IL-6和TNF-α水平,p-AMPK/AMPK,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达增加,p-mTOR/mTOR、p62蛋白及p62 mRNA表达下降,差异有统计学意义(P<0.05);与HG+NAR组相比,HG+NAR+AICAR组细胞活力,迁移数,IL-1β、IL-6和TNF-α水平,p-AMPK/AMPK,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,LC3 mRNA表达增加,p-mTOR/mTOR、p62蛋白及p62 mRNA表达下降,差异有统计学意义(P<0.05);与HG+AICAR组相比,HG+NAR+AICAR组细胞活力,迁移数,IL-1β、IL-6和TNF-α水平,p-AMPK/AMPK,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,LC3 mRNA表达下降,p-mTOR/mTOR、p62蛋白及p62 mRNA表达增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 NAR可减轻HG诱导的HRMECs损伤,其机制可能与抑制AMPK/mTOR通路介导的自噬有关。

橘皮素通过腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控细胞自噬促进大鼠腹主动脉瘤发生发展的机制

目的探讨橘皮素通过腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控细胞自噬促进大鼠腹主动脉瘤(AAA)发生发展的机制。方法选取无特定病原体级SD雌性大鼠45只,其中20只大鼠皮下埋植0.9%氯化钠注射液缓释泵(对照组),剩余25只大鼠皮下埋植血管紧张素Ⅱ缓释泵(AAA组)构建AAA模型。造模过程中AAA组大鼠死亡5只,共20只造模成功。对照组予0.9%氯化钠注射液灌胃,AAA组予橘皮素灌胃1次/d,持续7 d。观察大鼠主动脉血管平滑肌细胞活力、细胞凋亡率、细胞迁移率,比较2组细胞蛋白水平、自噬细胞基因表达量、细胞因子水平及AMPK/mTOR信号通路表达量。结果AAA组细胞活力高于对照组,细胞凋亡率、细胞迁移率均低于对照组(均P<0.05);β-连环蛋白、B淋巴细胞瘤2(Bcl-2)相关X蛋白水平均低于对照组,细胞周期蛋白D1、Bcl-2水平均高于对照组(均P<0.05);Beclin1、Atg4b、Bnip3、Vps34、LC3基因表达量均低于对照组(均P=0.001);白细胞介素6、正常T淋巴细胞表达和分泌的细胞因子、转化生长因子β、胰岛素样生长因子1、单核细胞趋化蛋白1水平均低于对照组(均P<0.05);AMPK、mTOR表达量均高于对照组[(1.61±0.35)比(1.10±0.21)、(2.11±0.14)比(1.13±0.06)](均P=0.001)。结论橘皮素对AAA大鼠细胞蛋白水平、自噬细胞水平及转化生长因子水平有调节作用,其作用机制可能与AMPK/mTOR信号通路调控相关。

基于腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白介导的自噬途径研究齐墩果酸预处理大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的基于腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)介导的自噬途径研究齐墩果酸(OA)预处理大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的保护作用。方法56只大鼠随机分为假手术组、模型组、OA组、OA联合AMPK抑制剂组,每组14只,除假手术组外,其余各组左冠状动脉前降支结扎45 min再灌注2 h建立MIRI大鼠模型,实验前3 d用100 mg/kg OA灌胃预处理OA组、OA联合AMPK抑制剂组,OA联合AMPK抑制剂组同时腹腔注射20 mg/kg Compound C。再灌注2 h后,检测室性期前收缩(PVCs)及室性心动过速/心室颤动(VT/VF)发生次数;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色检测心肌梗死体积,计算梗死百分比;苏木精-伊红(HE)染色检测心肌组织形态情况;电镜观察大鼠心肌细胞超微结构情况;免疫印迹法检测心肌组织中微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)、微管相关蛋白1轻链3-Ⅰ(LC3-Ⅰ)、p62、Beclin1、AMPK、磷酸化(p)-AMPK、mTOR、p-mTOR蛋白等表达情况。结果与假手术组相比,模型组PVCs、VT/VF、心肌梗死百分比、心肌组织中LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、p-AMPK/AMPK蛋白表达升高,p62、p-mTOR/mTOR蛋白水平降低(P<0.05),心肌细胞产生明显的自噬性损伤。与模型组相比,OA组PVCs、VT/VF、心肌梗死百分比、心肌组织中p62、p-mTOR/mTOR蛋白水平降低(P<0.05),心肌组织中LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、p-AMPK/AMPK蛋白表达升高(P<0.05),心肌细胞自噬性损伤减轻。与OA组相比,OA联合AMPK抑制剂组PVCs、VT/VF、心肌梗死百分比、心肌组织中p62、p-mTOR/mTOR蛋白水平升高(P<0.05),心肌组织中LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、p-AMPK/AMPK蛋白表达降低(P<0.05),心肌细胞自噬性损伤加重。结论OA预处理可能通过激活AMPK/mTOR介导的自噬途径从而实现对MIRI大鼠的保护。

薯蓣皂苷元通过腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路增强前列腺癌细胞放疗敏感性的实验研究

目的探究薯蓣皂苷元(DG)增强前列腺癌(PCa)细胞放疗敏感性的作用机制。方法CCK-8检测细胞增殖活力;集落形成实验检测细胞集落形成率;酶联免疫吸附试验检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出率;流式细胞仪检测细胞凋亡率;免疫荧光分析细胞中γH2AX焦点形成数;免疫印迹分析细胞中增殖、凋亡及腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)通路相关蛋白的表达。结果当X线(IR)≥4Gy、DG≥25μM时,PCa细胞增殖活力被明显抑制(P<0.05)。DG干预可有效改善IR处理对PCa细胞增殖能力、LDH漏出率、细胞凋亡、γH2AX焦点形成数及AMPK/mTOR通路相关蛋白的影响。AMPK抑制剂Compound C具有与DG相反的效果,且可部分逆转DG对以上指标的影响(P<0.05)。结论DG通过激活AMPK/mTOR通路增强PCa细胞放疗敏感性。

腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导通路的相互作用

背景:腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶的下游靶分子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白对细胞生长、分裂和蛋白质合成有重要意义。目的:综述腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导相互调节的最新研究进展,以期揭示腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导的交互作用对蛋白质合成的影响。方法:以"(mammalian target of rapamycin OR mTOR)AND(AMP activated protein kinase OR AMPK)AND signal transduction"为检索式,计算机检索PubMed数据库相关内容的文献,最终纳入30篇可反映腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导通路相互作用的文献,并进行归纳总结。结果与结论:腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶活化导致哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导减弱一定程度上抑制蛋白质合成,腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶通过多个位点磷酸化和活化而调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导。腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶磷酸化马铃薯球蛋白会抑制Akt,ERK1/ERK2和p90rsk等其他蛋白激酶的作用。明确腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的调节过程所起的作用,对揭示腺嘌呤核苷酸活化蛋白激酶-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白途径调控能量代谢和蛋白合成方面有重要意义。

间歇性缺氧通过上调蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路促进S180实体瘤的生长

目的探讨间歇性缺氧(Intermittent hypoxia,IH)对S180实体瘤生长的影响及其可能机制。方法 2018年3—5月,在新疆医科大学动物房购买的8周龄清洁级昆明鼠为研究对象,将16只接种S180实体瘤的小鼠采用随机数字表法分成2组:常氧组(Room air,RA)和IH组,每组8只,IH暴露两周后处死小鼠,取肿瘤组织称重量,TUNEL法检测肿瘤凋亡情况,蛋白质印迹法(Western blotting)检测丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine kinase,Akt)、p-Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)及p-mTOR在RA组和IH组肿瘤组织中的蛋白表达情况。结果 IH组肿瘤组织重量明显高于RA组(P<0.05),IH组肿瘤组织凋亡小体数为(81.18±8.92)个,低于RA组肿瘤组织凋亡小体数(129.75±20.20 P<0.05),IH组肿瘤组织中Akt、mTOR的蛋白表达与RA组差异无统计学意义,IH组肿瘤组织中p-Akt、p-mTOR的蛋白表达水平明显增加(P<0.05)。结论 IH可促进小鼠S180实体瘤的生长,其机制可能同上调Akt/mTOR通路促进S180实体瘤的生长并抑制肿瘤组织的凋亡有关。本研究将为睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive sleep apnea,OSA)合并肿瘤的治疗提供新的思路。

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白及其抑制剂与肾脏疾病的研究进展

雷帕霉素靶蛋白（TOR）是近年来发现的一类进化上非常保守的蛋白激酶家族，广泛存在于各种生物细胞中。1994年，Brown等证实并克隆了哺乳动物TOR基因，其产物只有一种蛋白，即哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）。mTOR有两个不同的复合物，

腺苷酸活化蛋白激酶在神经炎症中的作用

神经炎症是大脑防御内源性和外源性伤害的生物学过程,主要表现为小胶质细胞激活及T细胞入侵等,但过度的神经炎症反应会导致或加强神经元退行性病变及相关疾病发生发展。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活化可在多种神经炎症疾病动物模型中发挥抗炎及神经保护作用,但AMPK在不同的病理条件下可能导致神经系统损伤,因此,根据不同的生物学背景研究AMPK在神经炎症中的具体作用具有重要意义。本文对AMPK的结构和活性调控、AMPK与神经炎症的关系及AMPK影响神经炎症的分子机制进行综述,旨在为神经炎症及神经退行性疾病的基础研究和临床治疗提供新的方法。

α-硫辛酸通过激活腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路改善糖尿病肾脏疾病的研究

目的探讨α-硫辛酸(LA)通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路改善T2DM大鼠肾脏病变。方法 40只大鼠分为正常对照组(Con)、T2DM组、LA组、复合物C组(Comp C)和LA+Comp C组,每组各8只。检测各组大鼠FPG、24 h尿蛋白水平,计算肾脏肥大指数,光镜和电镜观察大鼠肾脏病理变化,Weatern blot检测大鼠肾脏相关蛋白表达水平。结果与NC组比较,T2DM组FPG、肾脏肥大指数、24 h尿蛋白升高(P<0.01),光镜和电镜下均可见肾脏组织病变严重,p-AMPK、哺乳动物ATG6同源蛋白(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)II蛋白表达降低(P<0.01),p-mTOR、p62蛋白表达升高(P<0.05或P<0.01)。与T2DM组比较,LA组肾脏肥大指数、24 h尿蛋白降低(P<0.01),肾脏病理学改变有所改善,p-AMPK、Beclin-1、LC3BII蛋白表达增加(P<0.05或P<0.01),p-mTOR、p62蛋白表达减少(P<0.05或P<0.01)。与LA组比较,LA+Comp C组p-AMPK、Beclin-1、LC3BII水平降低(P<0.05或P<0.01),p-mTOR、p62水平升高(P<0.05或P<0.01)。结论 T2DM大鼠肾脏组织中AMPK/mTOR通路受抑制,应用LA可激活此通路,延缓DKD进展。

鸢尾素通过磷酸腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控自噬抑制血管平滑肌细胞炎性反应和增殖的研究

目的探讨鸢尾素抑制血管平滑肌细胞(VSMC)增殖和炎性反应的机制。方法培养原代大鼠胸主动脉VSMC,加入鸢尾素预孵育后,再经血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)刺激,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞上清液炎性细胞因子白细胞介素(IL)-1β、IL-6、单核细胞趋化因子-1(MCP-1)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平,噻唑蓝(MTT)检测VSMC增殖情况。蛋白质印迹法(Western blot)检测磷酸腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路相关分子AMPK/p-AMPK(Thr172)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)/磷酸化(p)-ACC(Thr308)、mTOR/p-mTOR(Ser2448)、核糖体蛋白S6激酶(p70SK6)/p-70SK6(Thr389)蛋白表达及其磷酸化水平,细胞自噬相关分子微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅰ、LC3Ⅱ、核孔糖蛋白P62(P62)蛋白表达水平。组间比较采用t检验。结果与对照组比较,经PFGF-BB刺激后,VSMC中AMPK(0.39±0.11比0.83±0.18,t=14.250,P<0.01)、p-AMPK(0.25±0.03比0.49±0.12,t=12.370,P<0.01)、ACC(0.54±0.16比1.07±0.24,t=10.670,P<0.01)、p-ACC(0.38±0.07比0.97±0.30,t=18.130,P<0.01)表达下调,mTOR(2.57±0.53比1.23±0.25,t=21.350,P<0.01)、p-mTOR(1.35±0.0.37比0.57±0.12,t=8.870,P<0.01)、p70SK6(1.85±0.39比0.81±0.19,t=7.170,P<0.01)、p-70SK6(0.69±0.22比0.38±0.11,t=9.260,P<0.01)表达上调,LC3Ⅰ(0.67±0.21比0.67±0.21,t=5.780,P<0.01)、LC3Ⅱ(0.42±0.13比0.93±0.38,t=6.820,P<0.01)表达下调,P62(1.24±0.38比0.58±0.14,t=5.270,P<0.01)表达上调,VSMC增殖明显增加[(146.62±11.96)%比100.00%,t=13.250,P<0.01],炎性细胞因子IL-1β(37.9±8.5比10.8±2.9,t=18.620,P<0.01)、IL-6(57.4±14.1比32.4±8.7,t=6.250,P<0.01)、MCP-1(158.3±39.1比57.2±12.5,t=14.280,P<0.01)、ICAM-1(371.8±77.3比160.4±39.8,t=10.850,P<0.01)、TNF-α(16.3±3.8比7.8±2.4,t=7.390,P<0.01)水平升高。与PDGF-BB刺激组比较,经鸢尾素预孵育后,再经PDGF-BB刺激,VSMC中AMPK(0.72±0.26,t=2.670,P<0.05)、p-AMPK(0.46±0.13,t=3.280,P<0.05)、ACC(0.95±0.28,t=5.870,P<0.01)、p-ACC(0.78±0.25,t=3.140,P<0.01)表达上调,mTOR(1.16±0.33,t=6.910,P<0.01)、p-mTOR(0.66±0.18,t=6.830,P<0.01)、p70SK6(1.12±0.34,t=2.360,P<0.05)、p-70SK6(0.37±0.12,t=3.120,P<0.01)表达下调,LC3Ⅰ(1.34±0.35,t=1.960,P<0.05)、LC3Ⅱ(1.03±0.19,t=7.260,P<0.01)表达上调,P62(0.68±0.18,t=3.360,P<0.05)表达下调,VSMC增殖明显降低[(122.14±9.42)%,t=4.970,P<0.01]。炎性细胞因子IL-1β(17.38±4.10,t=6.740,P<0.01)、IL-6(34.9±8.9,t=2.760,P<0.05)、MCP-1(47.28±9.20,t=16.270,P<0.01)、ICAM-1(169.2±55.8,t=7.780,P<0.01)、TNF-α(6.9±2.0,t=8.180,P<0.01)水平降低。结论鸢尾素抑制VSMC炎性反应和增殖的可能机制是激活AMPK/mTOR信号通路而上调VSMC自噬。

一磷酸腺苷活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白与自噬在非酒精性脂肪肝中作用的研究进展

真核细胞一磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)在调节细胞能量平衡中起重要作用。细胞内AMPK对腺嘌呤核苷酸水平变化的反应由AMP/二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)相对于三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的增加而激活。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是细胞生长及调节的中枢调节因子,AMPK/mTOR信号通路是调控自噬的主要信号通路之一。多项证据支持自噬在非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)发病机制及其并发症中的主要作用。自噬不仅调节脂质代谢及胰岛素抵抗,且保护肝细胞免受损伤及细胞死亡。本文就AMPK/mTOR/自噬信号通路在NAFLD中作用机制进行综述,旨在寻找人类肝病治疗的新靶点。

二甲双胍通过腺苷酸活化蛋白酶-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调节胶原诱导性关节炎大鼠辅助性T细胞17／调节性T细胞的分化及细胞因子的表达

目的以胶原诱导性关节炎（CIA）大鼠为模型，观察二甲双胍对CIA大鼠血清细胞因子、脾脏辅助性T细胞17（Th17）及调节性T细胞分化的影响和脾脏腺苷酸活化蛋白酶-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（AMPK—mTOR）的表达，初步探讨二甲双弧治疗RA的可能机制。方法使用牛Ⅱ型胶原建立CIA大鼠模型，将大鼠随机分为模型组、二甲双胍-30mg／kg（Met-30mg／kg）组、二甲双胍-100mg／kg（Met-100mg／kg）组、二甲双胍-300mg／kg（Met-300mg／kg）组及对照组，分别给予相应的处理。记录大鼠足趾容积，每周1次，初次免疫后第35天取得标本，采用ELISA检测各组大鼠血清TNF－α、IL-6、IL-1β、IL-17，采用流式细胞术分析各组大鼠脾脏Th17、调节性T细胞表达，采用蛋白印迹法检测各组大鼠脾脏AMPK、mTOR及p-AMPK、p—roTOR的表达。采用单因素方差分析进行统计分析。结果足趾容积在初次免疫后第35天时二甲双胍-100mg／kg组[（2．43±0．37）ml，t=2．97，P〈0.05]、二甲双胍-300mg／kg组[（2．58±0．21）ml，t=2．96，P〈0．05]明显低于模型组（2．97±0．23）ml。初次免疫后第35天，各治疗组的血清细胞因子[二甲双胍-300mg／kg组TNF－α（104±8）pg／ml，t=42．77，P〈0．05；IL—1β（183±24）pg／ml，t=60．457，P〈0．05；IL-6（19.3±2．8）pg／ml，t=53．62，P〈0．05；IL-17（64．5±6．7）pg／ml，t=47．92，P〈0．05]均明显低于模型组[TNF－α（246±8）pg／ml；IL-1β（1336±40）pg／ml；IL-6（87．0±5．1）pg／ml；IL-17（282．3±6．8）pg／m1]，二甲双胍-300mg／kg组脾脏Th17[（6．57±0．39）％，t=8．74，P〈0．05]较模型组[（9．89±0．53）％]明显减少、调节性T细胞明显增多[（7．60±0．45）％与（3．94±0．61）％，t=8．37，P〈0．05]、Th17／调节性T细胞比值明显下降（0．87±0．10与2．55±0．47，t=6．98，P〈0．05）且与对照组相近（0．67±0．04，t=1．08，P〉0．05），予二甲双胍治疗组的脾脏p-AMPK、p—roTOR水平均与模型组差异有统计学意义（均P〈0．05）。结论二甲双胍可有效减轻CIA病情，可能通过AMPK—roTOR信号通路使脾脏Th17表达减少、调节性T细胞表达增多，调节Th17，调节性T细胞比例，并减少血清促炎细胞因子IL-17、IL-1β、IL-6、TNF-α的表达，达到治疗CIA的作用。

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。

沙格列汀干预非酒精性脂肪性肝病合并2型糖尿病大鼠肝组织AMPK/mTOR-TFEB自噬信号通路蛋白表达变化

目的探讨沙格列汀干预非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)合并2型糖尿病(T2DM)大鼠对肝组织腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)-转录因子EB(TFEB)自噬信号通路蛋白表达的影响。方法将42只大鼠随机分为对照组、模型组和沙格列汀干预组,每组14只。采用高脂饲料喂养和链脲佐菌素腹腔注射构建NAFLD合并T2DM模型。在建模成功后,分别给予沙格列汀或生理盐水灌胃8 w。采用放射免疫法检测空腹胰岛素(INS,使用全自动生化分析仪检测空腹血糖(FPG),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。采用Western bloting法检测肝组织p-AMPK、mTOR、TFEB和自噬标记物LC3B-II蛋白表达。结果沙格列汀处理组大鼠体质量、肝质量和肝脏指数分别为(341.53±5.15)g、(11.06±0.49)g和(3.32±0.25)%,显著低于模型组【分别为(353.27±8.74)g、(12.77±0.84)g和(3.67±0.18)%,P<0.05】;FPG、INS和HOMA-IR水平分别为(9.45±0.71)mmol/L、(7.92±0.34)mIU/L和(3.44±0.36),显著低于模型组【分别为(13.97±0.92)mmol/L、(14.57±0.84)mIU/L和(9.03±0.91),P<0.05】;TC、TG、ALT和AST水平分别为(3.79±0.17)mmol/L、(0.81±0.13)mmol/L、(68.76±4.11)IU/L和(54.49±5.21)IU/L,均显著低于模型组【分别为(4.05±0.20)mmol/L、(2.04±0.15)mmol/L、(119.73±3.94)IU/L和(83.27±7.68)IU/L,P<0.05】;肝组织p-AMPK、TFEB和LC3B-II表达分别为(1.13±0.11)、(1.23±0.13)和(1.17±0.12),显著强于模型组【分别为(0.62±0.07)、(0.48±0.05)和(0.37±0.04)】,而mTOR表达为(0.89±0.08),显著弱于模型组【(1.53±0.16),P<0.05】。结论沙格列汀可能通过调控AMPK/mTOR-TFEB自噬信号通路显著降低NAFLD合并T2DM大鼠血糖和血脂水平,改善肝脂肪变。

基于AMPK/mTOR自噬信号通路研究达格列净对糖尿病肾病模型大鼠肾损伤改善的作用机制

目的研究达格列净对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)模型大鼠肾损伤的改善机制。方法40只清洁级Wistar雄性大鼠分为空白对照组(蒸馏水灌胃)、模型组(蒸馏水灌胃)、达格列净低剂量组[达格列净片1 mg/(kg·d)灌胃]、达格列净高剂量组[达格列净片10 mg/(kg·d)灌胃]各10只,干预12周。观察各组大鼠体质量、24 h尿量、24 h尿蛋白、随机血糖、血清尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)的差异;苏木精-伊红染色观察各组大鼠肾脏组织病理变化;免疫组化检测各组大鼠肾组织腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)表达;实时荧光PCR(qRT-PCR)检测各组大鼠肾组织AMPK、mTOR mRNA表达。结果空白对照组、达格列净高剂量组、达格列净低剂量组、模型组大鼠体质量依次降低,24 h尿量、随机血糖、24 h尿蛋白、BUN、Scr依次升高,组间两两比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。模型组、达格列净低剂量组、达格列净高剂量组大鼠肾脏组织病理变化比较,肾小球大小逐渐恢复,细胞排列依次紧密有序,肾小管上皮细胞空泡样变性逐渐减小,细胞排列整齐度依次增加,出血减少。空白对照组、达格列净高剂量组、达格列净低剂量组、模型组大鼠肾脏组织AMPK蛋白表达[(0.36±0.03)、(0.27±0.02)、(0.21±0.02)、(0.18±0.02)]依次降低(P<0.01),mTOR表达[(0.13±0.02)、(0.17±0.02)、(0.26±0.02)、(0.31±0.03)]依次升高(P<0.01),AMPK mRNA相对表达量[(1.00±0.08)、(0.77±0.07)、(0.52±0.05)、(0.26±0.03)]依次降低(P<0.01),mTOR mRNA相对表达量[(1.00±0.06)、(1.17±0.08)、(1.76±0.13)、(2.31±0.16)]依次升高(P<0.01)。结论达格列净可激活AMPK/mTOR自噬信号通路,保护肾小球滤过屏障,减少蛋白尿,延缓DN大鼠的疾病进程。

曲克芦丁通过AMPK/mTOR通路介导自噬反应减轻阿霉素诱导的NS大鼠肾脏损伤

目的探讨曲克芦丁(TRO)通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路介导自噬反应减轻阿霉素(ADM)诱导的肾病综合征(NS)大鼠肾脏损伤的作用机制。方法建立ADM诱导的NS大鼠模型。将60只SPF级SD大鼠随机分为对照组(Control组)、模型组(Model组)、低剂量TRO组(TRO-L组,50 mg/kg)、高剂量TRO组(TRO-H组,100 mg/kg)、高剂量TRO+AMPK抑制剂Compound C组(TRO-H+CC组,100 mg/kg TRO+20 mg/kg CC),每组12只。收集造模前后大鼠24 h尿液检测尿蛋白含量。利用全自动生化分析仪检测大鼠血清中白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、血尿素氮(BUN)和血清肌酐(Scr)的含量。HE染色观察各组大鼠肾组织病理学变化。ELISA法检测各组大鼠肾组织中SOD、MDA含量。TUNEL染色观察大鼠肾脏组织的细胞凋亡。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测大鼠肾脏组织中的AMPK和mTOR mRNA表达水平;Western Blot检测大鼠肾脏AMPK/mTOR通路相关蛋白的表达。结果与Control组相比,Model组大鼠24 h尿蛋白含量、TG、TC、BUN和Scr水平、肾脏组织细胞凋亡率、mTOR mRNA表达和p-mTOR/mTOR显著升高(均P<0.05),血清ALB、TP水平、肾脏SOD水平、AMPK mRNA表达、p-AMPK/AMPK、Beclin-1、LC3蛋白表达显著降低(均P<0.05),肾脏组织病理损伤严重;与Model组相比,TRO-L组和TRO-H组肾脏病理损伤有所减轻,细胞凋亡减少,相关指标变化趋势与上述相反(P<0.05)。Compound C减弱了TRO对NS大鼠肾脏功能的保护作用(P<0.05)。结论TRO通过激活AMPK/mTOR通路介导的自噬反应,减轻ADM诱导的NS大鼠肾脏损伤。

AMPK及mTOR与多囊卵巢综合征的关系及中药干预研究进展

多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS)是一组生殖内分泌代谢紊乱的综合征,临床以稀发排卵、高雄激素体征、胰岛素抵抗为主要特征,其中育龄期发病率高,对女性生育力造成严重不良影响。PCOS的发生发展涉及多种信号通路,腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin,mTOR)作为细胞能量感受器是其中两个关键靶点。二者在PCOS各个发病部位包括下丘脑-垂体-卵巢轴、子宫内膜、脂肪与骨骼肌中发挥重要的调节作用,通过影响细胞自噬、氧化应激、炎症、线粒体功能、葡萄糖摄取等,促进卵泡的发育和成熟,改善胰岛素抵抗。近年来,中医药因其成分多样、靶点众多等优势广泛应用于临床,研究人员已对PCOS的发病以及中药治疗及改善PCOS的机制进行了大量研究,结果提示AMPK与mTOR相关通路在其中发挥关键作用。通过总结中药干预AMPK与mTOR及其相关通路治疗PCOS的研究结果,为临床治疗及基础研究提供参考。

肺心汤通过调控AMPK/mTOR信号通路抑制自噬对低氧性肺动脉高压大鼠的保护作用

目的探究肺心汤通过调控腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路对低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)大鼠的治疗作用及机制。方法36只SD雄性大鼠随机分为正常组、模型组、西地那非组以及肺心汤低、中、高剂量组。除正常组外,将其余5组置于氧气浓度为10.0%±0.5%的低氧舱内造模28 d,每天8 h,造模同时灌胃给药。4周后检测大鼠心肺血流动力学指标[右心室收缩压(right ventricular systolic pressure,RVSP),右心室肥厚指数(right ventricular hypertrophy index,RVHI),肺动脉加速时间/肺动脉射血时间(pulmonary acceleration time/pulmonary ejection time,PAT/PET)、三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annulus plane systolic excursion,TAPSE)、右心室前壁厚度(right ventricular anterior wall thickness,RVAWT)];HE染色法检测肺动脉重塑;免疫荧光法检测α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)蛋白共定位表达;透射电镜观察自噬溶酶体的数量;免疫组织化学法检测肺组织中p-AMPK、p-mTOR、微管相关蛋白1轻链3B(microtubule-associated protein light chain 3B,LC3B)、Beclin1和p62蛋白阳性表达。结果与正常组相比,模型组大鼠RVSP、RVHI及RVAWT显著升高(P<0.01),PAT/PET和TAPSE显著降低(P<0.01);肺小动脉壁明显增厚,管腔狭窄,肺小动脉管壁厚度占血管直径的百分比(the percentage of wall thickness of pulmonary arterioles to vascular diameter,WT%)显著升高(P<0.01);α-SMA和PCNA共定位表达显著增加;自噬溶酶体数量增加;肺组织中p-AMPK、LC3B和Beclin1蛋白阳性表达上调(P<0.01),p-mTOR及p62蛋白阳性表达下调(P<0.01)。与模型组相比,各给药组大鼠RVSP、RVHI及RVAWT显著下降(P<0.01),PAT/PET、TAPSE显著升高(P<0.05,P<0.01);肺小动脉壁增厚程度减轻,WT%显著降低(P<0.01);α-SMA和PCNA共定位表达减少;自噬溶酶体数量减少;肺组织中p-AMPK、LC3B和Beclin1蛋白阳性表达显著下降(P<0.05,P<0.01),p-mTOR及p62蛋白阳性表达显著上调(P<0.01)。与西地那非组相比,肺心汤低、中剂量组TAPSE降低(P<0.01);肺心汤低、中剂量组肺动脉中膜增厚程度增加,WT%增加(P<0.01);肺心汤低、中剂量组p-AMPK蛋白阳性表达升高(P<0.01),肺心汤高剂量组p-AMPK蛋白阳性表达降低(P<0.05);肺心汤低剂量组p-mTOR蛋白阳性表达降低(P<0.01)。结论肺心汤可能通过下调AMPK/mTOR信号通路抑制自噬,发挥改善HPH的作用。

大黄糖络丸通过AMPK/mTOR/ULK1通路调控糖尿病肾病小鼠足细胞自噬的作用机制研究

目的:探究大黄糖络丸(DHT)基于腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/unc-51样激酶1(AMPK/mTOR/ULK1)信号通路对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)小鼠的干预作用。方法:40只造模成功的C57BL/KSJ-db/db(以下简称db/db)小鼠随机分为模型组,达格列净组(1.5 mg·kg^(-1)·d^(-1)),DHT高、中、低剂量组(3.6、1.8、0.9 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组8只;另取10只C57BL/KSJ-db/dm(以下简称db/m)小鼠为正常组,正常组和模型组给予生理盐水,治疗组小鼠分别给予相应药物,连续给药10周,1次/d。于给药0、4、8、10周固定时间,禁食不禁水12 h,取尾静脉血检测空腹血糖(FBG);于给药0、5、10周末收集尿液检测尿中白蛋白、肌酐含量,计算尿白蛋白肌酐比值(ACR);给药10周后,检测各组小鼠24 h尿总蛋白,血肌酐(Scr),尿素氮(BUN)含量;蛋白免疫印迹法检测肾脏组织p-AMPK、p-mTOR及p-ULK1蛋白的表达水平,以及自噬关键分子酵母Atg6同系物1(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、P62蛋白的表达水平;免疫组化法检测肾脏组织足细胞裂孔膜蛋白(Nephrin、Podocin)的表达水平;采用光学显微镜和透射电镜观察肾脏组织病理形态学变化。结果:与模型组比较,达格列净组和DHT组小鼠FBG、ACR、24 h尿总蛋白均降低,Scr、BUN无统计学差异;肾组织中p-AMPK、p-ULK1表达水平升高,p-mTOR表达水平降低及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1表达水平升高,P62表达水平降低(P<0.01,P<0.05);肾小球的足细胞裂孔膜蛋白Nephrin、Podocin表达水平升高(P<0.01,P<0.05);肾脏病理损害减轻;透射电镜显示自噬小体、自噬溶酶体数量增加。结论:DHT可能通过调控AMPK/mTOR/ULK1信号通路,增强足细胞自噬,保护肾小球,延缓DN发展进程。