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。

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。

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。

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。

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。

基于AMPK/mTOR信号通路探究下调miR-34a对非酒精性脂肪肝大鼠的干预效果

目的 基于AMP活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路探究下调miR-34a对非酒精性脂肪肝(NAFLD)大鼠的干预效果。方法 43只雄性SD大鼠随机选取10只作为空白组,其余33只建立NAFLD模型,成功建模30只分为模型组、上调miR-34a组、下调miR-34a组各10只,将10μl miR-34a过表达慢病毒悬液、miR-34a沉默慢病毒悬液分别转染于上调miR-34a组、下调miR-34a组,其余两组进行同剂量蒸馏水干预,干预4 w后,进行葡萄糖耐受实验(OGTT),采集血清,检测血脂及胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),解剖肝脏、胰腺进行脏器系数计算,检测肝组织中miR-34a表达,苏木素-伊红(HE)染色进行肝组织病理学观察,检测AMPK/mTOR通路蛋白相对表达量。结果 与模型组相比,上调miR-34a组miR-34a表达量、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、血糖、曲线下面积(AUC)、肝脏系数、脂肪变性、小叶内炎症、气球样变积分、胰腺系数、空腹胰岛素(FINS)、HOMA-IR、mTOR表达升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平、AMPK表达降低,下调miR-34a组miR-34a表达量、TC、TG、LDL-C、血糖、AUC水平、肝脏系数、脂肪变性、小叶内炎症、气球样变积分、胰腺系数、FINS、HOMA-IR、mTOR表达下降,HDL-C水平、AMPK表达上升,具有统计学差异(P<0.05);与上调miR-34a组相比,下调miR-34a组miR-34a表达量、TC、TG、LDL-C、血糖、AUC水平、肝脏系数、脂肪变性、小叶内炎症、气球样变积分、胰腺系数、FINS、HOMA-IR、mTOR表达下降,HDL-C水平、AMPK表达上升,具有统计学差异(P<0.05)。结论 下调miR-34a可改善NAFLD大鼠血脂代谢紊乱及胰岛素抵抗,其机制可能与调控AMPK/mTOR信号通路有关。

吡格列酮调节AMPK/mTOR信号通路对肺癌A549细胞顺铂耐药的影响

目的探究吡格列酮(PIO)调节腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对肺癌A549细胞顺铂(CDDP)耐药性的影响。方法将肺癌CDDP耐药细胞A549/CDDP随机分为对照组(Control组)、PIO组(10μmol/L PIO)、CDDP组(10μg/mL CDDP)、CDDP+低浓度PIO组(CDDP+L-PIO组,10μg/mL CDDP+5μmol/L PIO)、CDDP+高浓度PIO组(CDDP+H-PIO组,10μg/mL CDDP+10μmol/L PIO)和CDDP+高浓度PIO组+AMPK激活剂AICAR组(CDDP+H-PIO+AICAR组,10μg/mL CDDP+10μmol/L PIO+20 mmol/L AICAR)。CCK-8法检测细胞增殖能力;划痕实验检测细胞迁移能力;Transwell实验检测细胞侵袭能力;流式细胞术测定细胞凋亡率;Western Blot检测各组细胞AMPK/mTOR通路蛋白和凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达。结果与Control组相比,PIO组A549/CDDP细胞OD 450值(48 h、72 h)、细胞迁移率、细胞侵袭数目、AMPK磷酸化水平、Bcl-2蛋白表达显著下降(P<0.05),细胞凋亡率、mTOR磷酸化水平、Bax、Caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05)。与CDDP组相比,CDDP+L-PIO组、CDDP+H-PIO组A549细胞OD 450值(48 h、72 h)、细胞迁移率、细胞侵袭数目、AMPK磷酸化水平、Bcl-2蛋白表达显著下降(P<0.05),细胞凋亡率、mTOR磷酸化水平、Bax、Caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05)。AICAR减弱了PIO对肺癌CDDP耐药A549细胞CDDP敏感性的增强作用。结论PIO可能通过抑制AMPK的活化,激活mTOR,增强肺癌A549/CDDP细胞对CDDP的敏感性。

拉罗替尼通过AMPK/mTOR信号通路调控结肠癌细胞自噬和抑制增殖与迁移的实验研究

目的探讨拉罗替尼(Larotrectinib,Lar)对结肠癌细胞自噬、增殖和迁移的影响及其分子机制。方法用不同浓度的Lar(0,100,200,400,800,1600和3200 nmol/L)作用于人结肠癌细胞COLO 205,HCT 116及人结肠黏膜上皮细胞CP-H040。采用CCK-8比色法检测Lar对COLO 205,HCT 116和CP-H040细胞存活率的影响。将COLO 205和HCT 116细胞随机分为对照组(Con组)、Lar组、氯喹组(hydroxychloroquine,CQ组)和Lar+CQ组,采用Transwell实验检测细胞侵袭能力;划痕实验检测细胞迁移能力;Ki67免疫荧光染色检测细胞增殖能力;实时荧光定量聚合酶链式反应检测Lar对结肠癌细胞上皮-间充质转化相关标志物mRNA表达的影响;腺病毒转染实验和透射电子显微镜检测细胞自噬情况;蛋白免疫印迹法检测腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(adenosine monophosphate-activated protein kinase/mammalian target of rapamycin,AMPK/mTOR)通路相关蛋白的表达。结果Lar可显著抑制COLO 205和HCT 116细胞的存活率,具有浓度依赖性(F=355.181,403.758,均P<0.001)。与Con组相比,Lar组结肠癌细胞侵袭细胞数、Ki67荧光强度和划痕愈合率均明显降低,E-钙黏附蛋白(E-cadherin)mRNA表达水平升高,波形纤维蛋白(Vimentin)和基质金属蛋白酶2(MMP2)mRNA表达降低,自噬小体和自噬流形成增多,微管相关蛋白轻链3(LC3)II/I和p-AMPK/AMPK比值升高,p62蛋白表达和p-mTOR/mTOR比值降低,差异具有统计学意义(t=4.399~54.214,均P<0.05)。与Lar组相比,Lar+CQ组细胞自噬小体形成减少,p62蛋白表达升高,差异具有统计学意义(t=2.755~24.784,均P<0.05)。结论Lar能够抑制结肠癌细胞增殖和迁移,其潜在机制与激活AMPK/mTOR信号通路从而诱发细胞内自噬有关。

汉黄芩素调节AMPK/mTOR信号通路对抑郁症大鼠抑郁样行为的改善作用研究

目的:探究汉黄芩素(Wog)调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对抑郁症大鼠抑郁样行为的改善作用及机制。方法:建立抑郁症大鼠模型,实验分为对照组(Control组)、模型组(Model组)、汉黄芩素低、中、高剂量组(Wog-L、Wog-M、Wog-H组,7mg·kg^(-1)·d^(-1)、14mg·kg^(-1)·d^(-1)、28mg·kg^(-1)·d^(-1)Wog)和汉黄芩素高剂量+AMPK抑制剂Compound C组(Wog-H+Compound C组,28mg·kg^(-1)·d^(-1)Wog+0.14mg·kg^(-1)·d^(-1)Compound C)。采用蔗糖偏好、旷场实验和强制游泳实验观察大鼠抑郁样行为;ELISA测定DA、5-HT水平;透射电镜观察海马组织超微结构及自噬变化;Nissl染色观察海马CA1区神经元形态变化;免疫组化检测BDNF表达;Western blot检测AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、P62和Beclin-1表达。结果:与Control组相比,Model组神经元排列稀疏,伴有神经元丢失及炎性细胞浸润,细胞间隙增宽,尼氏体颗粒减少,着色变浅,线粒体及神经元胞质肿胀严重,线粒体边界模糊,内质网和高尔基体扩张,自噬囊泡数量减少,糖水偏好、站立时间、移动距离、DA和5-HT水平、BDNF光密度值及Beclin-1和p-AMPK/AMPK表达显著减少,静止时间及P62和p-mTOR/mTOR表达显著增加(P<0.05);与Model组相比,Wog-L组、Wog-M组和Wog-H组神经元形态明显改善,糖水偏好、站立时间、移动距离、DA和5-HT水平、BDNF光密度值及Beclin-1和p-AMPK/AMPK表达显著增加,静止时间及P62和p-mTOR/mTOR表达显著减少(P<0.05)。Compound C逆转了汉黄芩素对抑郁症大鼠的改善作用(P<0.05)。结论:汉黄芩素能改善抑郁症大鼠抑郁样行为,其机制可能与调控AMPK/mTOR信号通路,增强自噬有关。

芪红胶囊对缺血性心力衰竭大鼠心肌线粒体能量代谢及AKT/AMPK-mTOR信号通路的影响

目的:探讨芪红胶囊基于蛋白激酶B/腺苷酸活化蛋白激酶(AKT/AMPK)-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对缺血性心力衰竭(IHF)大鼠线粒体能量代谢的影响及调控机制。方法:将36只雄性SD大鼠随机选取6只作为假手术组,另30只作为模型组。模型组采用冠状动脉左前降支结扎法制备IHF模型。将造模成功的大鼠按体质量随机分为5组:模型组、阳性药组、芪红胶囊低剂量组[QH-L组,0.324 g/(kg·d)]、芪红胶囊中剂量组[QH-M组,0.648 g/(kg·d)]、芪红胶囊高剂量组[QH-H组,1.296 g/(kg·d)],给予相应浓度的药物溶液灌胃,假手术组、模型组给予等体积的生理盐水(10 mL/kg),各组均每日灌胃1次。连续干预4周后,选用M型超声测定左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)判定心脏结构及心功能;脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)染色法观察心肌组织病理形态;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清葡萄糖(Glu)、乳酸(LD)、酮体(KB)、游离脂肪酸(FFA)水平;线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1法)检测细胞线粒体膜电位;线粒体通透性转换孔(mPTP)检测试剂盒检测其荧光强度;MitoSOX^(TM)Red线粒体超氧化物指示剂检测线粒体活性氧(ROS)的含量;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测心肌组织AKT、AMPK、mTOR的蛋白表达量。结果:与假手术组比较,模型组LVEDD、LVESD、凋亡率、Glu、LD、FFA、KB、线粒体膜电位、ROS、磷酸化AMPK(p-AMPK)蛋白表达水平均升高(P<0.05),LVEF、FS、mPTP及磷酸化AKT(p-AKT)、磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白表达水平均下降(P<0.05);与模型组比较,芪红胶囊低、中、高剂量组和阳性药组Glu、LD、FFA、KB、线粒体膜电位、ROS水平明显下降(P<0.05),线粒体mPTP、p-AKT蛋白表达水平明显升高(P<0.05);芪红胶囊中、高剂量组LVEDD、凋亡率、p-AMPK明显降低(P<0.05),LVEF、FS明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);与芪红胶囊低剂量组比较,芪红胶囊高剂量组和阳性药组大鼠LVEF、FS、线粒体mPTP、p-AKT水平明显升高,LVESD、ROS、p-AMPK表达水平下降(P<0.05)。结论:芪红胶囊可以调节IHF大鼠心肌代谢底物进程,减少ROS的过度生成保护线粒体功能,激活AKT上调mTOR活性抑制细胞凋亡,减轻心肌细胞损伤,调控能量代谢,发挥心肌保护作用,其机制可能与AKT/AMPK-mTOR信号通路蛋白的表达有关。

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。

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。

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。

葛根素通过AMPK/mTOR通路激活自噬治疗小鼠高脂血症

本研究旨在探讨葛根素(Puerarin, PUE)对高脂血症(Hyperlipidemia, HLP)模型小鼠治疗效果的机制.实验选用C57BL/6J品种小鼠,随机分为空白组(Control)、模型组(Model)以及葛根素低、中、高剂量治疗组(PUE-L、PUE-M、PUE-H).成功构建高脂血症模型后,对小鼠进行了为期4周的葛根素干预治疗,并采用试剂盒检测了小鼠血脂谱的变化情况.此外,观察小鼠肝脏组织的病理变化,并通过Western blot方法对肝脏组织中的关键蛋白进行了检测,包括腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)与雷帕霉素哺乳动物靶蛋白(mTOR)信号通路相关蛋白、脂质代谢的关键调控蛋白固醇调节元件结合蛋白(SREBP)、以及自噬过程中的微管相关蛋白轻链3(LC3)和自噬底物(P62)的表达水平.进一步使用了定量聚合酶链反应(q-PCR)技术,来检测肝组织中乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)的mRNA转录水平,以及AMPK/mTOR信号通路相关的mRNA和炎症因子的mRNA的转录水平.相较于模型组,葛根素处理组小鼠血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平明显下降,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平则显著上升.肝脏组织中,细胞空泡样变化及脂滴积聚在葛根素干预后明显减少.在给药后,肝组织中的ACC、FAS、SREBP-1c mRNA的相对表达量有所降低,脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)和促炎因子肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)的表达下降,而抗炎因子白细胞介素-4(Interleukin-4,IL-4)和白细胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)的表达水平则有所上升.此外,小鼠肝脏组织中的mTOR、SREBP、P62蛋白水平降低,而AMPK、p-AMPK、LC3蛋白的表达水平则增加.综上所述,实验结果表明,葛根素能够有效改善高脂血症模型小鼠的血脂谱,并降低炎症反应.其作用机制可能与葛根素调节AMPK/mTOR信号通路,促进自噬过程的激活有关.这些发现为高脂血症的治疗提供了新的视角,特别是在利用植物药物治疗的方面.

瑞香素调节AMPK/mTOR信号通路对IL-1β诱导的关节软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的探究瑞香素(DAP)调节腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对白介素-1β(IL-1β)诱导的关节软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法将大鼠关节软骨细胞随机分为对照组(Control组,空白培养基处理)、模型组(Model组,10 ng/ml IL-1β)、低浓度DAP组(DAP-L组,10 ng/ml IL-1β+30 mg/L DAP)、高浓度DAP组(DAP-H组,10 ng/ml IL-1β+60 mg/L DAP)、高浓度DAP+AMPK抑制剂Compound C组(DAP-H+CC组,10 ng/ml IL-1β+60 mg/L DAP+10μmol/L CC)。CCK-8法检测细胞增殖能力。ELISA法测定细胞上清液肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平。流式细胞术测定细胞凋亡率。实时荧光定量PCR检测细胞中AMPK、mTOR mRNA的表达。Western Blot法检测细胞中AMPK/mTOR信号通路相关蛋白、凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、自噬相关蛋白Beclin-1、LC3的表达。单丹磺酰戊二胺(MDC)荧光染色观察细胞自噬。结果与Control组比较,Model组关节软骨细胞OD_(450)值(48、72 h)、AMPK mRNA表达和蛋白磷酸化水平、Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达、MDC阳性细胞比例显著下降(P<0.05),细胞凋亡率、炎性因子TNF-α、IL-6水平、mTOR mRNA表达和蛋白磷酸化水平、Bax蛋白表达显著上升(P<0.05)。与Model组比较,DAP-H组关节软骨细胞相关指标变化与上述相反(P<0.05)。Compound C减弱了DAP对IL-1β诱导的关节软骨细胞自噬的促进作用,促进了细胞凋亡。结论DAP可能通过激活AMPK/mTOR信号通路促进IL-1β诱导的关节软骨细胞自噬,抑制细胞凋亡。

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。

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。

附萸汤改善心力衰竭大鼠的心室重构:基于抑制AMPK/mTOR通路介导的细胞自噬

目的 探究附萸汤对心力衰竭大鼠心室重构的影响及其与AMPK/mTOR通路介导细胞自噬的关系。方法 采用冠状动脉左前降支结扎法建立心力衰竭大鼠模型,将30只建模成功大鼠分成模型组(Model)、附萸汤治疗组(Fuyu Soup)、附萸汤治疗+AMPK激动剂组(Fuyu Soup+EX229),以Wistar大鼠为假手术组(Sham),10只/组。药物干预8周后,测定心室功能及心室重构指标变化。TTC染色检测心肌梗死面积,HE和Masson观察心肌组织病理学变化,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡,Western blot检测心肌组织p-AMPK、p-mTOR、LC3-Ⅱ、Beclin1和p62蛋白表达。结果 与Sham组相比,Model组大鼠舒张末期左心室容积(LVEDV)、收缩末期左心室容积(LVESV)、左心室指数(LVMI)增加(P<0.01),左心室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)、球形指数(SI)降低(P<0.01),心肌梗死面积增加,心肌组织病理损伤及纤维化程度加重,心肌细胞凋亡率,p-AMPK、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin1表达升高(P<0.01),p-mTOR、p62表达降低(P<0.01)。与Model组相比,Fuyu Soup组大鼠LVEDV、LVESV、LVMI降低(P<0.01),LVEF、LVFS、SI增加(P<0.01);心肌梗死面积降低,心肌组织病理损伤及纤维化程度减轻,心肌细胞凋亡率,p-AMPK、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin1表达降低(P<0.01),p-mTOR、p62表达升高(P<0.01)。与Fuyu Soup组相比,EX229能够逆转Fuyu Soup对心力衰竭大鼠上述指标的作用。结论 附萸汤具有改善心力衰竭大鼠心室重构作用,其机制与抑制AMPK/mTOR信号通路介导的心肌细胞自噬有关。