中医药通过调控腺苷酸活化蛋白激酶干预非酒精性脂肪性肝病研究进展

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为世界上患病率最高的慢性肝病,但是目前临床上仍没有公认的治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的西药。中医学作为我国的传统医学,在治疗非酒精性脂肪肝病有一定优势。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)在调节细胞能量稳态及维持糖脂代谢方面起重要作用,是治疗肥胖、2型糖尿病、NAFLD等多种代谢性疾病的重要靶点。然而目前尚未见中医药通过AMPK调控NAFLD的系统综述,故本文对中医药通过AMPK通路调控NAFLD的研究进展进行综述。

腺苷酸活化蛋白激酶介导巨噬细胞脂肪酸氧化:中药防治动脉粥样硬化的途径

背景:巨噬细胞的能量代谢和极化状态在动脉粥样硬化的进展中起关键作用。中医药通过调控巨噬细胞代谢途径展示出防治动脉粥样硬化的潜力。目的:综述腺苷酸活化蛋白激酶调控巨噬细胞能量代谢和极化状态的研究进展,并探讨中医药防治动脉粥样硬化的作用机制。方法:计算机检索Web of Science、PubMed及中国知网等数据库,检索时限为各数据库建库至2024年6月。中文检索词为“AMPK,脂肪酸氧化,巨噬细胞极化,中药,动脉粥样硬化,冠心病”等;英文检索词为“AMPK,fatty acid oxidation,macrophage polarization,Traditional Chinese Medicine,atherosclerosis,coronary heart disease”等,最终纳入62篇文献。结果与结论:①巨噬细胞的能量代谢从氧化磷酸化向糖酵解的转变,在动脉粥样硬化进展中起关键作用。在巨噬细胞中腺苷酸活化蛋白激酶激活后,通过促进脂肪酸氧化和M2型极化,发挥抗炎和稳定动脉斑块的作用。②中药单药(如人参、黄芪、黄精等)及复方(如黄连解毒汤、养心舒脉颗粒、调肝导浊方等)通过调控腺苷酸活化蛋白激酶途径干预核因子κB、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等多条信号通路影响巨噬细胞的代谢方式,改变细胞功能,从而发挥治疗疾病的作用。③未来的研究应关注腺苷酸活化蛋白激酶、代谢与极化途径的相互作用,以及中药如何通过这些途径发挥治疗作用,为动脉粥样硬化的治疗提供新的策略。

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。

腺苷酸活化蛋白激酶信号通路介导巨噬细胞功能参与动脉粥样硬化调节作用的研究进展

机体的细胞始终处于新陈代谢的过程中,以此来满足自身对能量的需求,并对营养的摄取和利用做出相应响应。如今,绝大多数真核生物已经进化出了一种高度适应性的复合体,即腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK),用来感知细胞的三磷酸腺苷(ATP)水平[1]。该通路参与许多重要的生理反应,当能量不足时,一磷酸腺苷或二磷酸腺苷会与AMPK结合,然后激活该通路。

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。

基于结肠癌组织芯片的腺苷酸活化蛋白激酶α表达及其意义初析

目的利用结肠癌组织芯片,研究腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)在正常结肠黏膜、腺瘤、腺癌及转移性结肠癌组织中的表达及临床病理学意义。方法采用SABC免疫组织化学法检测结肠癌组织芯片组织中AMPKα蛋白的表达情况,并利用Image J软件对阳性强度及阳性率进行半定量分析。结果与对应隐窝腺体比较,AMPKα在正常结肠黏膜中表面上皮的表达较高(t=3.053,P=0.030)。与正常黏膜比较,AMPKα在管状腺瘤组织中表达较低(t=5.545,P=0.014)。与正常黏膜及远端黏膜表面上皮分别比较,AMPKα在腺癌组织中表达较低(t=3.159,P=0.006;t=4.503,P=0.047)。AMPKα表达与结肠组织病变分类呈正相关(r=0.336,P<0.001),与腺癌不同临床分期无关(r=0.470,P=0.260),与异型增生/上皮内瘤变分级呈负相关(r=-0.453,P=0.028),亦与结肠癌病理分级呈负相关(r=-0.340,P=0.042)。结论伴随正常结肠黏膜上皮的成熟分化,AMPKα的表达呈增加趋势,并在黏膜表面上皮中显著高表达,在结肠腺瘤、腺癌和转移癌中AMPKα表达降低,提示AMPKα可能在抑制结肠腺癌的发生和发展中发挥积极作用。

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。

腺苷酸活化蛋白激酶在炎症性肠病的研究进展

炎症性肠病(IBD)是一种与炎症及免疫相关的慢性肠道疾病,发病率逐年递增,是全球卫生问题的重大挑战。但是目前IBD确切的发病机制仍未十分清楚。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是一种高度保守的细胞能量保护器,在维持体内能量平衡中发挥了十分重要的作用。近年来研究发现,AMPK可通过增强肠道屏障功能、抑制炎症反应、抗纤维化、增强自噬等方面延缓炎症性肠病疾病的进展。该文对以上方面进行综述,为IBD提供新的治疗靶点。

中药干预腺苷酸活化蛋白激酶相关信号通路防治缺血性脑卒中的研究进展

缺血性脑卒中(Ischemic Stroke,IS)是临床常见的脑血管疾病,多由于脑的循环血流不足或相关血管阻塞引起。已有研究表明,能量代谢功能障碍在IS的发病及预后中有重要作用,而这种作用与腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)密切相关。AMPK是能量代谢的重要调控因子,在维持能量稳态方面发挥着关键作用。IS发生后AMPK的生物活性明显提高,含量显著增加,并通过调控下游信号通路对缺血后脑组织的物质和能量代谢、神经元修复、血管和神经的再生等产生重要影响。目前诸多研究报道了中药干预AMPK信号通路治疗IS的作用机制,结果表明AMPK相关信号通路是中医药防治IS的关键靶点。该文就AMPK与IS的关系及中药调控AMPK信号通路改善IS的机制做一综述,以期为IS的防治及其药物研发提供参考。

运动介导腺苷酸活化蛋白激酶防治慢性阻塞性肺疾病的作用机制

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以持续存在的呼吸道症状和气流受限为主要特征的、常见的、可预防和治疗的慢性气道疾病。目前,我国COPD的患病率仍呈不断增长的趋势,已成为仅次于高血压、糖尿病的中国第三大常见慢性病,给患者家庭和国家卫生系统带来巨大的负担。研究证实,肺部炎症、肺细胞衰老、肺线粒体功能障碍和肺代谢失调是COPD发生与发展的主要病理原因,腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)可以改善肺部炎症反应、延缓肺细胞衰老、纠正肺线粒体功能障碍及调节肺细胞代谢紊乱。但就目前而言,通过运动手段上调AMPK的表达防治COPD的潜在机制仍不清楚。因此,通过中国知网(CNKI)、PubMed、Web of Science、WHO等官网与数据库,检索并梳理相关文献资料,综述COPD的发病机制、运动对AMPK表达的影响及运动介导AMPK防治COPD的可能机制,以期为COPD提供新的治疗靶点。

紫草素对糖尿病周围神经病变大鼠的治疗作用及对腺苷酸活化蛋白激酶/核因子E2相关因子2信号通路的影响

目的:探究紫草素对糖尿病周围神经病变(DPN)大鼠的治疗作用及对腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路的影响。方法:构建DPN模型,将建模成功的48只大鼠随机分为模型组、紫草素低剂量组、紫草素高剂量组和甲钴胺片组,每组12只。另取12只大鼠作为对照组。紫草素低、高剂量组大鼠分别给予12.5、25 mg/kg紫草素灌胃,甲钴胺片组大鼠给予0.14 mg/kg甲钴胺片灌胃,对照组和模型组大鼠给予等体积0.9%氯化钠溶液灌胃,每日给药1次,连续8周。观察各组大鼠坐骨神经病理学变化。检测大鼠坐骨神经感觉神经传导速度(SNCV)和运动神经传导速度(MNCV),血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β,坐骨神经超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、AMPK、Nrf2 mRNA和蛋白水平。结果:对照组大鼠坐骨神经结构正常;模型组大鼠坐骨神经髓鞘变薄,出现白色结缔物质,间隙加宽,可见明显炎症细胞浸润;紫草素低、高剂量组大鼠坐骨神经病变程度依次减轻;甲钴胺片组和紫草素高剂量组大鼠坐骨神经病理学变化无明显差异。与对照组比较,坐骨神经SNCV和MNCV、血清SOD水平以及坐骨神经AMPK、Nrf2 mRNA和蛋白水平显著降低,血清TNF-α、IL-6及坐骨神经MDA水平显著升高(均P<0.05)。与模型组比较,坐骨神经SNCV和MNCV、血清SOD水平以及坐骨神经AMPK、Nrf2 mRNA和蛋白水平依次升高,血清TNF-α、IL-6及坐骨神经MDA水平依次降低(均P<0.05)。甲钴胺片组和紫草素高剂量组上述各项指标比较差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:紫草素能抑制DPN大鼠炎症反应和氧化应激,保护大鼠坐骨神经,其机制可能与激活AMPK/Nrf2信号通路有关。

腺苷酸活化蛋白激酶在哈萨克族食管鳞癌组织中的表达及意义

目的:研究腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)在哈萨克族食管鳞癌患者癌组织中的表达水平,及其与患者临床病理指标和预后的关系,探讨AMPK在哈萨克族食管鳞癌脂质代谢重编程中的作用。方法:选取65例哈萨克族食管鳞癌患者。采用qPCR方法检测食管鳞癌及癌旁正常组织中AMPK mRNA的表达水平。免疫组织化学法检测食管鳞癌组织及癌旁正常组织中AMPK蛋白表达水平。Kaplan-Meier法绘制生存曲线分析食管鳞癌组织中AMPK表达与患者预后的相关性。Cox比例风险回归分析影响食管鳞癌患者不良预后发生的危险因素。在食管癌细胞株KYSE150中稳定敲低AMPK,通过超高效液相色谱-质谱法进行脂质定性定量分析。结果:食管鳞癌组织中AMPK的mRNA及蛋白表达水平高于癌旁组织(P<0.05)。AMPK表达水平与癌组织分化程度、淋巴结转移情况、TNM分期相关(P<0.05),AMPK的阳性表达是哈萨克族食管鳞癌患者不良预后的危险因素。通过对食管癌细胞脂质含量的定量分析,发现不同脂质等级中脂质含量及变化趋势不同。共鉴定出10种脂质亚类,由脂肪酸类(7.88%)、甘油脂类(60.77%)、甘油鞘脂类(21.35%)、鞘脂类(9.62%)和固醇脂类(0.38%)组成。AMPK诱导食管癌细胞发生明显的脂质代谢变化,共发现76个差异脂质代谢物,其中37个上调,29个下调,其中甘油三酯(TAG)上调和鞘磷脂(SM)、甘油二酯(DAG)和磷脂酰乙醇胺(PE)下调,推测这些分布的变化有助于阐明食管癌中脂质积累的原因和可能的致癌分子机制。结论:AMPK在食管鳞癌组织中高表达,可能参与了食管鳞癌的发生与发展,对食管鳞癌的预后具有重要意义;AMPK可能通过介导脂质代谢重编程参与哈萨克族食管鳞癌的进展。

漆酶基因LACC1经腺苷酸活化蛋白激酶/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3加重脑梗死缺血再灌注损伤的机制研究

目的探讨漆酶基因LACC1对脑梗死后缺血再灌注损伤的影响及其机制。方法①采购C57BL/6J LACC1基因敲除(LACC1-/-)小鼠20只,野生型小鼠20只,建立大脑中动脉闭塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R)模型各15只,比较两组小鼠的脑梗死体积。采用蛋白质免疫印迹实验检测脑组织中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(phosphorylate AMP-activated protein kinase,p-AMPK)及NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)水平,采用微阵列分析外周血中长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)表达谱及探讨可能涉及的信号转导通路。②制备小鼠小胶质细胞氧糖剥夺/再灌注(oxygen glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)模型,并通过小干扰RNA(siRNA)转染技术上调及抑制LACC1的表达,明确LACC1对脑梗死体外模型炎症和氧化应激的调节作用。采用蛋白质免疫印迹实验检测p-AMPK、NLRP3水平,采用酶联免疫吸附测定法检测血清过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)、IL-1β、IL-6、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)、TNF-α水平。结果MCAO/R模型野生型小鼠组脑梗死体积比例为(21.38%±4.06%),LACC1-/-小鼠组脑梗死体积比例为(19.07%±2.86%),差异有统计学意义(P=0.041),同时LACC1-/-小鼠脑组织中p-AMPK的蛋白表达水平增加,NLRP3蛋白表达水平受到抑制。OGD/R细胞模型中,LACC1的下调抑制了NLRP3蛋白的表达、增加了p-AMPK蛋白的表达。OGD/R细胞模型中,LACC1的过度表达增加了IL-1β、IL-6、INF-γ、TNF-α、MDA和ROS生成,降低了CAT和SOD的水平(P<0.05)。结论LACC1可能通过AMPK/NLRP3途径加重小鼠缺血再灌注后的炎症反应,这可能为脑梗死或其他神经系统疾病及其相关并发症提供一种新的治疗方案。

腺苷酸活化蛋白激酶介导自噬在上皮性卵巢癌腹腔转移中的研究进展

卵巢癌是妇科三大恶性肿瘤之一,病死率最高、预后最差。根据组织学特点,卵巢癌又可分为多种类型,其中上皮性卵巢癌(EOC)是最常见的卵巢癌类型,复发率高,且易发生腹腔转移,影响患者预后。EOC腹腔转移的机制研究已经取得一定进展,研究认为通过一系列复杂的病理过程,癌细胞可以通过悬浮形成单个或多个球体形式,利用肌球蛋白产生的力清除覆盖腹腔表面的间皮细胞,实现癌细胞局部侵犯盆腔和腹部器官,但对其具体潜在分子机制尚未达成共识。同时,部分研究者深入研究发现EOC细胞系球囊形成实验过程中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及自噬通量LC3表达升高,相关自噬抑制剂增加了癌细胞对化疗药物的敏感性,可能成为潜在的治疗靶点。本文以AMPK介导的自噬为介入点对EOC腹腔转移的研究进展进行综述,并对该研究未来的发展方向进行展望。

有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌球形脂联素及腺苷酸活化蛋白激酶的影响

目的:通过研究有氧运动对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌球形脂联素及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的影响,试图为运动防治IR提供理论依据。方法:选用雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为正常饮食组和IR模型组,正常饮食组以基础饲料喂养8周后再分为正常饮食安静组(NC,n=10)和正常饮食运动组(NE,n=10);IR模型组喂饲高脂饲料8周后再分为高脂安静组(HC,n=10)和高脂运动组(HE,n=10)。NE和HE组进行6周、75%最大摄氧量强度的跑台训练。采用小型血糖仪分别检测口服糖耐量试验后0、15、30、60、90、150、180分钟各时间点的血糖值,并计算血糖曲线下面积(AUC);Northern blot检测AMPK mRNA表达;Western blot和免疫荧光染色检测骨骼肌球形脂联素和AMPK蛋白表达;ELISA法检测空腹胰岛素水平;HE染色观察胰岛细胞形态学变化。结果:HE组小鼠空腹血浆胰岛素水平和AUC均较HC组显著降低。NE组骨骼肌中球形脂联素较NC组显著增加,但HE组无明显变化;无论在正常饮食组还是高脂组,运动均能使AMPK mRNA和蛋白表达显著增高。结论:有氧运动可能通过增加骨骼肌中AMPK蛋白表达,从而促进骨骼肌细胞的糖、脂代谢,达到改善高脂饮食诱发的IR症状的效果。

有氧运动和饮食干预对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂联素-腺苷酸活化蛋白激酶信号系统的影响研究

目的:探讨有氧运动和饮食干预对胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌球形脂联素(G-Adiponectin)及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的影响,为运动和饮食辅助防治IR的研究提供理论依据。方法:选用雄性C57BL/6小鼠30只,随机分为正常饮食和IR模型组,后者喂养8周高脂饲料后建立胰岛素抵抗(IR)模型,再将IR模型组分为高脂饮食安静组(HC)、高脂饮食运动组(HE)、正常饮食安静组(HNC)和正常饮食运动组(HNE)。运动组进行6周跑台训练,高脂饮食组继续6周的高脂饮食。实验8周后,采用ELISA法检测小鼠血清空腹胰岛素水平及以口服糖耐量试验(OGTT)检测葡萄糖耐量。14周后,采用NorthernBlot检测腓肠肌AMPKmRNA表达,WesternBlot和免疫荧光染色检测腓肠肌G-Adiponectin、AMPK和pAMPK-Thr172蛋白表达。采用酶法测定小鼠血清甘油三酯(TG)和胆固醇(TC)含量。结果:HE和HNE组骨骼肌细胞AMPKmRNA和蛋白以及pAMPK-Thr172蛋白分别较HC及HNC组表达显著增高;HNE组G-Adiponectin显著高于HNC组;HNC组AMPK蛋白和mRNA表达均显著高于HC组;各组免疫荧光检测结果与WesternBlot结果一致。结论:有氧运动和饮食干预均能有效增强Adiponectin-AMPK信号通路,改善机体的脂质代谢紊乱,从而产生防治IR的效果。

腺苷酸活化蛋白激酶在重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障损伤机制中的作用

目的探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)在重症急性胰腺炎SD大鼠肠道紧密连接损伤中的作用。方法给予SD大鼠腹腔注射不同剂量的20%L-精氨酸溶液,分别制备大鼠重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)及轻症急性胰腺炎(mild acute pancreatitis,MAP)模型,通过检测血清淀粉酶水平、胰腺病理改变以证实胰腺炎模型构建成功。对SAP大鼠分别给予AMPK抑制剂Compound C和谷氨酰胺灌胃处理,小肠组织切片染色观察大鼠小肠组织损伤情况;FITC-Dextran通透实验检测肠道通透性;免疫组化和Western blot方法分别检测肠黏膜细胞αSNAP、AMPK和紧密连接蛋白occludin的表达情况。结果病理切片证实胰腺炎模型构建成功,并且抑制AMPK后明显降低重症急性胰腺炎的病理损伤;SAP大鼠肠黏膜损伤明显,而加入AMPK抑制剂Compound C或肠黏膜保护剂谷氨酰胺可明显抑制SAP大鼠肠黏膜损伤;SAP组建模48 h(410.25±7.80)的肠道通透性相对于对照组(0.51±0.61)显著增强(P<0.05),而加入AMPK抑制剂Compound C 48 h的Com组(372.95±9.33)或肠黏膜保护剂谷氨酰胺的Gln组(367.93±18.90)(P<0.05),可明显降低SAP大鼠肠道通透性;重症急性胰腺炎时,αSNAP表达下调(P<0.05),而AMPK表达明显增强(P<0.05),加入AMPK抑制剂可以明显上调occludin的表达(P<0.01),提示AMPK对occludin蛋白存在负性调控。结论 AMPK信号在大鼠重症急性胰腺炎肠黏膜损伤中过度活化,可通过负性调控occludin蛋白的表达导致肠黏膜损伤,从而促进肠黏膜通透性增强。

腺苷酸活化蛋白激酶通过抑制mTOR信号通路缓解糖尿病大鼠肾脏细胞外基质沉积

目的高糖高脂饮食加小剂量链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱导大鼠糖尿病模型,尾静脉注射人重组腺相关病毒介导的截断突变型腺苷酸活化蛋白激酶基因AMPK-CA(AMPKα1312,T172D),观察AMPK基因治疗对糖尿病大鼠肾脏的保护作用并进行相关机制研究。方法 24只雄性Wistar大鼠随机分为糖尿病组(n=16)和普通饮食组(n=8),糖尿病组以高糖高脂饮食加小剂量STZ诱导糖尿病模型,8周后再将其随机分为两组,分别经尾静脉导入表达持续激活型AMPK-CA的重组腺相关病毒rAAV2-AMPK-CA和rAAV2-GFP作为对照,观察12周后处死实验动物,留取肾脏组织。PAS染色观察比较各组大鼠肾脏的病理改变,Real-time PCR法检测各组细胞外基质的mRNA水平变化,Western blot法检测Ⅳ型胶原蛋白α1(Col4α1)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及磷酸化AMPK、磷酸化的乙酰辅酶A羧化酶(p-ACC)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化的mTOR及其下游分子磷酸化水平改变。结果与正常对照组(C组)相比,转染rAAV2-GFP组(GFP组)糖尿病大鼠肾脏内p-AMPK和p-ACC蛋白水平显著降低(均P<0.05);与rAAV2-GFP组相比,转染rAAV2-AMPK-CA的糖尿病大鼠(CA组)体内p-ACC表达活性显著升高,肾重/体重、肾小球体积、肾小球系膜基质增生等指标有明显改善,细胞外基质纤维连接蛋白(FN)、Col4α1、Col4α5mRNA表达水平,以及Col4α1、信号分子p-mTOR、磷酸化的真核延伸因子激酶2(p-eEF2K)及磷酸化的起始因子4E结合蛋白1(p-4EBP1)蛋白表达水平显著降低(均P<0.05)。结论 rAAV2介导的AMPK-CA基因治疗可能通过增加糖尿病大鼠肾脏AMPK活性,抑制mTOR信号通路,缓解基质沉积,对糖尿病大鼠肾脏起保护作用。

急性热应激对肉仔鸡肠道屏障分子、营养转运蛋白和腺苷酸活化蛋白激酶的影响

本试验从肠道屏障、营养物质转运和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路3个方面探究了急性热应激对肉仔鸡肠道功能的影响。试验选取80只体况基本一致的28日龄健康爱拔益加肉仔鸡,随机分成热应激组和对照组(每组8个重复,每个重复5只鸡)。热应激组08:00—18:00进行10 h急性热应激,室温为(35±1)℃,对照组室温为(23±1)℃。热应激结束后,每重复各取1只鸡采集血清和空肠黏膜样品。统计肉仔鸡生产性能,测定血清葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)和内毒素(ET)含量,检测空肠黏膜中闭合蛋白-1(claudin-1)、闭锁蛋白(occludin)、闭合小环蛋白-1 (ZO-1)、阳离子氨基酸转运蛋白-1(CAT-1)、小肽转运蛋白-1 (PepT-1)、葡萄糖转运蛋白-2 (GLUT-2)、肝激酶B1 (LKB1)和AMPKα1基因的相对表达量。结果表明:1)与对照组相比,急性热应激显著降低肉仔鸡的平均采食量和平均体增重(P<0.05),显著提高料重比(P<0.05)。2)与对照组相比,急性热应激显著提高肉仔鸡血清ET含量(P<0.05),对血清GLU、TG和TCHO含量无显著影响(P>0.05)。3)与对照组相比,肉仔鸡空肠黏膜ZO-1基因的相对表达量在急性热应激后显著上升(P<0.05),急性热应激对肉仔鸡空肠黏膜occludin和claudin-1基因的相对表达量无显著影响(P>0.05);急性热应激对肉仔鸡空肠黏膜CAT-1、PepT-1和GLUT-2基因的相对表达量无显著影响(P>0.05);急性热应激显著上调了肉仔鸡空肠黏膜LKB1基因的相对表达量(P <0.05),有上调肉仔鸡空肠黏膜AMPKα1基因相对表达量的趋势(P=0.060 3)。由此可知,急性热应激显著降低肉仔鸡生长性能,损伤肠道屏障,但对肠道氨基酸、小肽及GLU的转运没有造成影响;急性热应激影响肉仔鸡肠道LKB1基因的表达。

脂联素对体外循环心肌胰岛素抵抗模型犬心肌腺苷酸活化蛋白激酶表达的影响

目的:探讨脂联素(APN)对体外循环(CPB)心肌胰岛素抵抗(IR)模型犬心肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)表达的影响。方法:将24只犬随机分为对照组、模型组、APN组(36μg/kg)、AMPK抑制剂组(APN 36μg/kg+AMPK抑制剂复合制剂C 0.5mg/kg),每组6只。所有犬行CPB术,除对照组不给药外,其余各组犬建立CPB心肌IR模型,并于主动脉夹闭后灌注不含药或含相应药物的St.Thomas心脏停搏液。分别在CPB转流前和心缺血60 min后再灌注15、90 min收集冠状静脉窦血、颈动脉血,取左心室心尖部组织,测定并计算心肌葡萄糖摄取率和胰岛素抵抗指数(IRI),监测心肌损伤指标[肌钙蛋白T(c TnT)浓度]和心功能指标[左室收缩压(LVSP)、左室内压最大上升速率(+dp/dt_(max))]变化,检测磷酸化AMPK(p-AMPK)水平。结果:转流前各组犬之间上述指标差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,模型组犬再灌注15、90 min的心肌葡萄糖摄取率、LVSP、+dp/dt_(max)和pAMPK水平均明显降低(P<0.05),IRI和cTnT浓度均明显升高(P<0.05)。与模型组比较,APN组和AMPK抑制剂组犬再灌注15、90 min的心肌葡萄糖摄取率、LVSP、+dp/dt_(max)和p-AMPK水平均明显升高(P<0.05),IRI和cTnT浓度均明显降低(P<0.05),且APN组效果强于AMPK抑制剂组(P<0.05)。结论:APN可促进心肌对葡萄糖的摄取及代谢以助心功能恢复,其可能是通过增强AMPK活性来发挥效应的。