PI3K/AKT/mTOR信号通路在三阴乳腺癌靶向治疗中的研究进展

三阴乳腺癌(TNBC)为乳腺癌重要亚型,因其三阴性特点导致分子靶向治疗效果较差,临床多采用新辅助化疗治疗TNBC,但疗效一般,预后差。磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点(PI3K/AKT/mTOR)信号通路及解聚素-金属蛋白酶17(ADAM17)在多种肿瘤中都出现异常激活状态,是抗肿瘤的重要靶点。本文结合近年来相关文献,对PI3K/AKT/mTOR信号通路及ADAM17在肿瘤发生中的作用机制、相关靶点及TNBC靶向治疗中的研究进行汇总与分析,以期为多靶点联合治疗TNBC提供新思路。

角鲨烯环氧化酶通过调控AKT/mTOR信号通路促进卵巢癌细胞的糖代谢

目的研究角鲨烯环氧化酶(squalene epoxidase,SQLE)在卵巢癌中的作用机制。方法收集50例新鲜卵巢癌及癌旁正常组织,免疫组化检测两组SQLE表达差异。同时,蛋白印迹实验(Western Blot,WB)检测SQLE在卵巢癌细胞系中的表达情况。通过克隆形成实验及流式细胞仪实验检测对卵巢癌细胞增殖、凋亡的影响。通过WB研究SQLE对卵巢癌的作用机制。结果SQLE在卵巢癌组织及癌细胞系中相比于正常组织或上皮细胞表达水平显著上升。克隆形成实验结果显示,敲减SQLE表达后,卵巢癌细胞增殖能力受到抑制。流式细胞仪实验结果显示,敲减SQLE表达后,促进了卵巢癌凋亡。WB实验结果显示,在抑制SQLE表达后,沃伯格效应关键蛋白GLUT1、LDH表达显著下降,葡萄糖消耗水平、乳酸水平和ATP水平显著降低。对蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点(protein kinase B/mammalian target of rapamycin,AKT/mTOR)信号通路关键蛋白检测,发现下调SQLE表达后,p-AKT、p-mTOR蛋白水平明显下降。结论SQLE在卵巢癌中高表达,并且可能通过AKT/mTOR信号通路促进卵巢癌细胞的糖代谢并且抑制细胞凋亡。

基于PI3K/Akt/mTOR通路探究马钱子总生物碱对类风湿性关节炎大鼠的作用及机制

目的:分析马钱子总生物碱对类风湿性关节炎(RA)大鼠的作用及对磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)通路的影响。方法:50只Wistar大鼠随机分为对照组、RA组、RA+马钱子总生物碱组(100 mg·kg^(-1))、RA+PI3K抑制剂组(20 mg·mL^(-1)LY294002)、RA+马钱子总生物碱+PI3K激活剂组[100 mg·kg^(-1)马钱子总生物碱+20μg·kg^(-1)胰岛素样生长因子1(IGF-1)],除对照组外,其余各组均构建RA模型并根据剂量给药,计算每只大鼠关节评分,测定大鼠血清抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)、丙二醛(MDA)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察评估大鼠膝关节滑膜组织病理,比较各组Mankin评分、炎细胞浸润数、软骨厚度;测定滑膜组织白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、核转录因子(NF)-κB受体活化因子配体(RANKL)水平;蛋白免疫印迹(Western blot)测定大鼠滑膜组织PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白表达。结果:1)对照组大鼠关节软骨组织结构正常,表面光滑完整,腔隙内组织有良好的完整软骨细胞;RA组关节表面广泛侵蚀,形态无规则,软骨细胞明显丢失,炎性细胞大量浸润,关节软骨厚度低,细胞间基质显著丢失,滑膜中单核炎性细胞浸润可见;RA+马钱子总生物碱组、RA+PI3K抑制剂组呈现保护性体征,关节表面侵蚀降低,炎性细胞浸润减轻,关节软骨厚度增加;与RA+马钱子总生物碱组相比,RA+马钱子总生物碱+PI3K激活剂组关节软骨损伤加重。2)与对照组相比,RA组大鼠关节炎症评分、血清ACPA及MDA水平、Mankin评分、炎细胞浸润数、滑膜组织IL-1β、IL-6、TNF-α、RANKL升高(P<0.05),软骨厚度降低(P<0.05);与RA组相比,RA+马钱子总生物碱组、RA+PI3K抑制剂组大鼠关节炎症评分、血清ACPA及MDA水平、Mankin评分、炎细胞浸润数、滑膜组织IL-1β、IL-6、TNF-α、RANKL降低(P<0.05),软骨厚度升高(P<0.05);与RA+马钱子总生物碱组相比,RA+马钱子总生物碱+PI3K激活剂组大鼠关节炎症评分、血清ACPA及MDA水平、Mankin评分、炎细胞浸润数、滑膜组织IL-1β、IL-6、TNF-α、RANKL升高(P<0.05),软骨厚度降低(P<0.05)。3)与对照组相比,RA组大鼠滑膜组织磷酸化(p)-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05);与RA组相比,RA+马钱子总生物碱组、RA+PI3K抑制剂组大鼠滑膜组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR降低(P<0.05);与RA+马钱子总生物碱组相比,RA+马钱子总生物碱+PI3K激活剂组大鼠滑膜组织p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。结论:马钱子总生物碱可能通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路缓解RA大鼠炎症。

基于网络药理学与分子对接预测的制路路通质量标准研究

目的基于网络药理学分子对接预测制路路通质量标志物,制定制路路通质量标准。方法通过网络药理学的方法构建“制路路通-成分-靶点-通路”网络关系,结合分子对接,预测制路路通潜在的质量标志物。依据《中国药典》2020年版四部通用检测方法分别测定制路路通的水分、总灰分、酸不溶性灰分、TLC定性鉴别、HPLC定量路路通酸。结果通过网络药理学及分子对接预测发现路路通酸、路路通内酯、枫香脂诺维酸、松柏苷等成分具有较好的药理活性,与ABCB1、SHBG、TERT、NR1H3、CSF1R、G6PD等关键靶点相关,可作用于PI3K-Akt等信号通路,发挥抗癌、抗炎等多种药理活性,是制路路通潜在的质量标志物。结论基于网络药理学与分子对接预测制路路通中的药理活性物质,建立制路路通质量标准。制路路通所含路路通酸,按干燥品计算不得少于0.15%。

中枢神经系统mTOR信号通路与药物成瘾关系的研究进展

药物成瘾属于一种慢性复发性脑疾病。反复的药物暴露会导致脑环路产生神经适应性变化,进而出现强迫性觅药行为。在生物体内,信号通路转导级联的放大会介导中枢神经系统奖赏环路的重塑。研究发现,哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)信号通路与药物成瘾引起的神经适应性和奖赏效应直接相关。本文就mTOR信号通路及其与药物成瘾关系的研究进展作一综述,为深入探索药物成瘾的分子调控机制提供理论依据。

基于网络药理学探讨枳术丸治疗功能性便秘的作用机制

目的:基于网络药理学方法探讨枳术丸治疗功能性便秘(Functional Constipation,FC)的潜在分子作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库检索枳实、白术的主要化学成分及其靶点,并根据药物代谢动力学参数筛选枳实、白术的活性组分;通过GeneCards数据库获取FC主要靶点,采用Cytoscape 3.7.2软件构建枳术丸活性成分-疾病共同作用靶点的可视化网络;基于STRING数据库,构建枳术丸治疗FC的共同作用靶点的蛋白质-蛋白质相互作用网络,根据拓扑学参数分析筛选出核心靶点;对共同作用靶点进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。结果:筛选出枳术丸主要的活性成分共28个,获得枳术丸与FC的共同作用靶点98个,核心靶点有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA)、细胞肿瘤蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase 3,CASP3)、Jun原癌基因(Jun Proto-Oncogee,JUN)等。GO富集分析得到生物学过程相关条目1965条、分子功能相关条目137条及细胞组分相关条目98条(P<0.05);KEGG通路富集分析得到160条信号通路(P<0.05),枳术丸治疗FC的靶点基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、脂质与动脉粥样硬化、化学致癌-受体激活等相关通路上。结论:枳术丸治疗FC具有多成分、多靶点、多通路的特点,其作用机制可能主要与磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路相关。

基于网络药理学分析关节康片组药“红花-独活-羌活”治疗骨关节炎分子作用机制研究

目的运用网络药理学方法探讨关节康片组药"红花-独活-羌活"在骨关节治疗中的分子作用机制。方法从中药药理学数据库TCMSP平台对关节康组药"红花-独活-羌活"进行中药活性成分筛选,依据口服生物利用度(OB)≥30%、类药性(DL)≥0.18对中药有效成分进行筛选,并获得相应基因名,使用Cytoscape_3.7.2软件对组药"红花-独活-羌活"进行活性成分-靶点基因网络图构建。通过DrugBank、GeneCards、Omim数据库以及TTD数据库对疾病靶点进行获取。随后对药物疾病靶点取交集,把共有靶点输入STRING数据库中,将表格数据导入数据可视化处理软件Cytoscape_v3.7.2中,进行PPI网络构建及关键靶点筛选。将有效核心化合物与相应核心靶点通过SWISS DOCK数据库进行虚拟分子对接,使用Metascape数据库对疾病-药物共同靶点进行GO-BP生物学过程分析和KEGG靶点通路富集分析。结果通过ADME参数设置共筛选出中药有效活性成分38个;共收集疾病靶点534个,去重后共获得药物-疾病共有靶点60个;分子对接结果显示,有效核心化合物与相应核心靶点结合紧密;通过GO-BP分析发现生物过程主要富集在细胞分化、迁移、细胞凋亡、细胞对生物的应激反应等方面;通过KEGG通路富集分析,共获得121条通路,通路主要涉及在免疫应答、糖代谢、炎症反应、肿瘤途径等方面。结论本研究通过网络药理学对关节康片组药"红花-独活-羌活"与骨关节炎进行成分、靶点、通路的分析可以看出,药物在骨关节炎的治疗中并非是简单的单一靶向性治疗,而是通过多成分、多途径、多靶点间的相互联系,共同作用产生的复杂机制,对骨关节炎未来的治疗上,在临床用药、配伍等相关方面提供了新的思路和分子机制层面的参考。

基于网络药理学和分子对接探讨自拟排石汤治疗泌尿系结石的作用机制研究

目的:采用“药材-成分-靶点-通路”关联网络分析方法探索我院自拟排石汤治疗泌尿系统结石的作用机制。方法:基于中药分子机制的生物信息学分析工具平台(BATMAN)数据库检索排石汤的9味药材(金钱草、海金砂、王不留行、益母草、郁金、车前子、丹参、怀膝、生甘草)化学成分和作用靶点;查询Gennecards、DisGenet数据库泌尿系结石的相关靶点;筛选排石汤和泌尿系结石的交集靶点并寻找蛋白互作网络;在cytoscape中筛选蛋白互作网络的核心靶点,对核心靶点进行GO和KEGG富集分析以探寻排石汤治疗泌尿系统的潜在机制。结果:以Score cutoff>39且P<0.05作为筛选条件,筛选排石汤124个活性成分和571个靶点,与泌尿系统结石相关的靶点140个,包括27个核心靶点,例如PTGS2,PDE5A,GSTP1,NQO1,PTGS2,F2,TNF等,此外,丹参酮Ⅵ,γ-谷固醇,甘草次酸,亚油酸,亚麻酸等为核心化合物。GO富集得出869条结果,其中生物过程790条,包括多细胞生物过程的调控,对含氧化合物的反应,细胞外空间等;细胞组成18条,包括内膜系统,细胞外泌体,高尔基内腔等;分子功能61条,例如抗氧化活性,分子功能调节因子,核受体活性等。KEGG通路富集得相关通路103条,结果显示排石汤可显著调节TNF信号通路(TNF signaling pathway),破骨细胞分化(osteoclast differentiation),肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system),Toll样受体信号通路(toll-like receptor signaling pathway)等多条通路发挥治疗作用。分子对接验证结果显示排石汤的脂肪酸类化合物与核心靶点的残基可以自由结合。结论:通过网络药理学初步探讨了排石汤多成分、多靶点、整体调节的作用特点,预测了排石汤可能通过抗炎和抗氧化应激等方面治疗泌尿系结石,本研究为排石汤的活性成分生物学机制研究提供理论依据。

基于网络药理学方法对脑泰方干预脑梗死的作用机制研究

目的筛选脑泰方主要有效成分,预测其活性成分干预脑梗死的靶点及通路,对比脑梗死有效靶点及涉及的通路,探究脑泰方干预脑梗死的作用机制。方法采用检索中药系统药理学技术平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)、台湾中医药资料数据库以及文献资料筛选出脑泰方的主要有效成分,利用其活性成分基于Pubchem数据库和Swiss Target Prediction数据库预测脑泰方有效成分的作用靶点,利用TTD数据库检索出脑梗死涉及的靶点,通过生物学信息注释数据库(DAVID)预测分析相应靶点涉及的通路;然后对比不同途径获得的靶点及通路。结果脑泰方中有40个活性成分,预测得到靶点254个,预测到相关信号通路46条;疾病涉及的靶点26个,相关信号通路6条;其中药物活性成分预测的通路与疾病涉及的通路重合的有5条。结论通过数据对比分析可知,脑泰方干预脑梗死可能是通过调节补体和凝血级联通路、钙离子信号通路、肌动蛋白细胞骨架通路等多途径发挥作用,为进一步阐明脑泰方干预脑梗死具体的作用机制提供了重要参考。

基于网络药理学探讨中药升麻“透疹”功效作用机制

目的:分析升麻治疗麻疹的活性成分,预测其作用靶点及信号通路,并探其“透疹”功效作用机制。方法:通过TCMSP数据库收集升麻成分并进行ADME筛选,得到升麻中类药性成分,应用Swiss Target Prediction平台获取升麻成分潜在靶点,筛选成分疾病之间共同靶点,构建可视化“成分-靶点-信号通路”网络,通过DAVID和PANTHER数据库对共同靶点进行GO富集与通路分析。结果:通过筛选获得7个具有ADME类药性的升麻成分,相应靶标58个,麻疹相关靶点693个,两者间共存在LXRβ羟甾醇受体、tau微管相关蛋白等11个共同靶点,GO功能富集分析表明共同靶点主要参与细胞代谢、细胞增殖、调节转录、催化等生物进程,KEGG通路富集分析得到Hepatitis B、Pancreatic cancer等25条通路。结论:谷甾醇、豆甾醇等7个成分,主要通过作用PI3K-Akt signaling pathway、HIF-1 signaling pathway等炎症相关通路,影响体内IL-2、IL-4等炎症因子水平和相关介质水平,改善麻疹不透的病症,发挥“透疹”作用。

基于网络药理学的四物汤主要成分与作用机制关联分析

目的:建立四物汤"成分-靶点-通路-疾病"作用网络,探讨四物汤多成分、多层次、多靶点作用机制。方法:基于中药网络药理学技术平台、蛋白数据库和String数据库,分别获取四物汤中化学成分及其对应靶点、疾病,构建"成分-靶点"、"疾病-靶点"相互作用网络和"成分-靶点-通路"网络,通过String数据库对靶点进行基因组百科全书(KEGG)通路分析。结果:从四物汤中获得20个候选化合物,涉及153个靶点、15个中枢(hub)靶点、262种疾病,靶点蛋白涉及酪氨酰-DNA磷酸二酯酶1、雄激素受体、微管相关蛋白τ、钠依赖性5-羟色胺转运体、钠依赖性去甲肾上腺素转运体等,KEGG信号涉及氮代谢、肿瘤、雌激素和卵巢类固醇生成等多种生物过程114条通路,关联疾病以肿瘤、免疫性疾病和神经系统疾病为主。结论:构建了四物汤中20个化合物"成分-靶点-通路-疾病"之间的关联,一定程度上揭示了四物汤多成分、多靶点的复杂作用机制,为四物汤的物质基础和作用机理深入研究提供思路,并为其拓展临床应用奠定理论基础。

基于网络药理学阐述青风藤对类风湿性关节炎的作用机制

目的通过网络药理学探究青风藤治疗类风湿性关节炎(RA)的药理机制,为RA的临床治疗提供理论依据。方法检索时间为建库至2018年12月,基于TCMSP、TCMID数据库搜集青风藤成分及靶点,通过Cytoscape软件构建成分-靶点网络;通过TTD、Drug Bank数据收集RA相关靶点,在STRING数据库构建靶点互作(PPI)网络。在Genomics数据库分析药物和疾病共有靶点,并利用Cytoscape软件中Cluego插件分析共同靶点的信号通路,最后构建成分-靶点-通路网络图并分析。结果青风藤发挥治疗RA的成分可能是拉兹马宁碱、千金藤啶碱、青藤碱等;发挥治疗作用的靶点可能包括Jun激酶(JUN)、维甲酸X受体(RXRA)、过氧化物酶体增殖活化受体γ(PPARG)等;关键作用通路包括PPAR通路、脂代谢调控、PTEN基因转录、核细胞受体及转录等13条。结论青风藤通过多组分、多靶点、多通路发挥镇痛消炎、减轻骨破坏等作用,对RA的治疗具有一定的价值。

基于网络药理学和分子对接技术探讨三七治疗心房颤动的分子生物学机制

目的通过网络药理学和分子对接技术探讨三七治疗心房颤动的分子机制。方法采用中药系统药理学分析平台(TCMSP)筛选三七活性成分及靶点,利用Cytoscape 3.7.2软件构建活性成分-预测靶点网络。通过OMIM、DrugBank、GeneCards、DisGeNET数据库检索心房颤动相关靶点,利用STRING 11.0构建交集靶点蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过Cytoscape 3.7.2软件进行可视化分析。利用Metascape平台对交集靶点进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,借助Cytoscape 3.7.2软件构建三七活性成分-靶点-信号通路网络图,利用AutoDock软件进行分子对接并通过Pymol对结果进行可视化处理。结果筛选出三七活性成分9个,三七-心房颤动交集靶点102个。GO分析主要得到6个生物学过程、4种分子功能和4条细胞组分表达过程,KEGG分析得到显著相关信号通路20条(P<0.01),主要涉及晚期糖基化产物-受体(AGE-RAGE)信号通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、白细胞介素17(IL-17)信号通路等。分子对接得分均小于-6.0。结论初步揭示三七可从细胞、组织、器官、代谢、免疫、炎症、凋亡、氧化应激、离子通道等多方面治疗心房颤动,为后续进一步开展三七治疗心房颤动的作用机制和临床应用研究提供科学依据。

连翘抗病毒作用文献研究

连翘为中医临床中常用的药物,具有多种药理作用且疗效明确。近年来研究发现连翘在抗病毒方面具有较好的活性,其所含有的木脂素类成分活性较强,能够抑制多种病毒的感染。现利用CNKI、PubMed等数据库,对连翘的抗流感病毒、抗冠状病毒、抗疱疹病毒以及抗呼吸道合胞病毒等方面的作用机制研究进行归纳与总结,并阐述了其有效成分的抗病毒通路及作用靶点,为连翘治疗病毒性感染疾病的进一步研究提供参考。

半夏-附子药对拮抗冠心病分子机制研究

目的通过网络药理学与分子对接方法探讨半夏-附子同方配伍拮抗冠心病的分子机制。方法基于TCMSP、DisGeNET和OMIM等多个数据库查询半夏-附子药对活性成分和冠心病相关靶点。采用STRING数据库构建半夏-附子药对活性成分拮抗冠心病相关靶点PPI网络,运用Cytoscape3.7.1软件构建“半夏-附子药对活性成分-冠心病-靶点-通络”网络,随后使用R语言脚本进行GO和KEGG通路富集分析,最后进行分子对接验证。结果半夏-附子药对活性成分16个,与半夏-附子同方配伍拮抗冠心病的相关靶点有35个,35个靶点富集在57个GO term上,同时富集在75条KEGG信号转导通路上;KEGG富集P值最显著的信号转导通路为Lipid and atherosclerosis;进一步分析提示了,半夏-附子药对活性成分拮抗冠心病的核心靶点可能为AKT1、FOS、MMP9和PTGS2,其关键有效成分为baicalein、cavidine和deltoin。结论本研究初步揭示了半夏-附子药对活性成分通过调控Lipid and atherosclerosis信号转导通路而拮抗冠心病,为半夏-附子药对抗冠心病的物质基础及分子机制的进一步研究奠定了理论基础。

基于网络药理学探讨六味骨痹丸治疗膝骨关节炎的作用机制

目的:基于网络药理学方法分析六味骨痹丸治疗膝骨关节炎的作用机制,为六味骨痹丸的临床拓展运用提供进一步的理论基础支撑。方法:通过TCMSP数据库获取六味骨痹丸组成药物淫羊藿、骨碎补、生甘草、怀牛膝的主要化学成分及相关作用靶点,通过ADME进行中药活性组分的筛选;使用HERB数据库搜取南五加、龟甲的主要化学成分及其靶点。通过DRUGBANK、Gencards、OMIM数据库获取膝骨关节炎疾病靶点,采用Uniprot数据库进行信息转换,利用STRING平台进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络。利用Metascape网站进行“药物-成分-靶点”通路的可视化分析,同时探索其可能参与的相关靶点信号通路及生物过程,利用GO和KEGG富集分析以及CytoScape-3.7.1平台构建六味骨痹丸成分—膝骨关节炎靶点—通路网络图以进一步探索六味骨痹丸治疗膝骨关节炎的内在可能通路机制。结果:六味骨痹丸治疗KOA的核心成分为槲皮素、山柰酚、柚皮素、β-谷甾醇等,核心靶点有TNF、IL-6、AKT1、TP53、PTGS2、IL1B、VEGFA、CASP3、MAPK3、ESR1、MMP9等。六味骨痹丸治疗KOA的作用机制可能与VEGFA信号通路、TNF信号通路、MAPK3信号通路、IL-6信号通路及细胞凋亡信号通路有关,从而发挥消炎止痛、调控软骨代谢、抗氧化、调节局部微循环等作用。结论:本研究初步揭示了六味骨痹丸多成分、多靶点、多通路治疗KOA的内在可能机制作用,为六味骨痹丸的临床使用及疗效提供了一定理论基础。

基于生物标签模式分析防己的治疗潜能及物质基础

目的:基于生物标签模式预测防己主要有效成分的治疗潜能和作用机制。方法:通过液相色谱-质谱(LC-MS)预测防己的化学成分,并通过防己的相关文献分析。在Pubchem中下载防己有效成分的2D结构,然后使用数据库(SwissTargetPrediction)预测防己的每个成分靶点。使用Cytoscape3.6.1建构“药物-成分-靶点-通路”网络。结果:筛选出8个活性成分、56个潜在靶点、96种相关疾病。结论:防己在肿瘤、神经系统、类风湿等疾病的治疗方面具有多成分、多靶点及多途径协同作用的特点,通过生物标签模式分析防己有效成分及作用机制,并为进一步开发防己新功能提供研究基础。

二氧化硅对MLE-12细胞脂质沉积及PI3K/AKT/mTOR通路的影响

[背景]脂质代谢失衡与多种疾病的发生发展密切相关,磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点(PI3K/AKT/mTOR)信号通路是脂质代谢的重要调控通路,矽肺与脂质代谢异常是否有关尚待探索。[目的]观察二氧化硅(SiO_(2))染毒后,肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12细胞内脂质沉积情况,胆固醇及PI3K、AKT、mTOR磷酸化蛋白表达的变化,探讨SiO_(2)是否通过该通路调控脂质变化。[方法](1)采用50 mg·LSiO_(2)混悬液染毒MLE-12细胞,分为对照组和12、24、48 h SiO_(2)染毒组。(2)根据PI3K抑制剂LY294002对细胞增殖影响的实验结果,选择5μmol·L^(-1)进行后续实验。将细胞分为对照、50 mg·L-1 SiO_(2)、50 mg·LSiO_(2)+5μmol·L^(-1)LY294002、5μmol·L^(-1)LY294002四组,均染毒细胞48 h。采用酶法试剂盒检测各组细胞内总胆固醇、游离胆固醇、胆固醇酯(总胆固醇与游离胆固醇的差值)、甘油三酯含量,采用油红“O”染色法观察细胞内脂质沉积状况,采用Western blotting检测PI3K、AKT、mTOR磷酸化蛋白的表达水平。[结果](1)50 mg·L的SiO_(2)染毒后,与对照组相比,随着染毒时间的延长:细胞内总胆固醇、游离胆固醇和胆固醇酯的含量呈现增加的趋势,24、48 h组均明显升高,在48 h组,总胆固醇由对照组的(2.242±0.181)mg·g升高到(5.148±0.544)mg·g,游离胆固醇从(1.923±0.158)mg·g升高至(4.168±0.433)mg·g,胆固醇酯也从(0.318±0.067)mg·g升至(0.978±0.134)mg·g(均P<0.01);与对照组相比,甘油三酯含量无明显变化(P>0.05);细胞中的橙红色染色颗粒沉积增加,48 h橙红色颗粒细胞内沉积增加最明显(P<0.01);p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达呈现增高的趋势,在染毒48 h时达到高峰(均P<0.01)。(2)与SiO_(2)染毒组相比,SiO_(2)+LY294002组细胞内总胆固醇、游离胆固醇和胆固醇酯均降低(均P<0.01),细胞内橙红色脂质染色颗粒沉积减少,细胞p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达降低(均P<0.01)。[结论]SiO_(2)可能通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路诱导MLE-12细胞内胆固醇成分增加,促进细胞内脂质沉积。

解整合素金属酶结构域8调控软骨肉瘤的机制

目的:探讨解整合素金属酶结构域8(ADAM8)通过磷酸肌醇-3激酶(PI3K)/丝氨酸-苏氨酸激酶(Akt)/雷帕霉素哺乳动物靶点(mTOR)通路调控软骨肉瘤的作用机制。方法:取人软骨肉瘤细胞株(SW1353及HCS-2/8)及人正常软骨细胞(HC)(美国模式培养物集存库),通过免疫印迹法检测细胞中ADAM8及PI3K/Akt/mTOR通路蛋白。根据随机数字表法将HCS-2/8细胞分为3组:阴性对照(NC)短发卡RNA(shRNA)组,转染NC shRNA;shADAM8组,转染ADAM8 shRNA;shADAM8+SC79组,转染ADAM8 shRNA 48 h后进行10.96 M Akt激动剂(SC79)给药。观察各组细胞PI3K/Akt/mTOR通路、增殖、迁移、侵袭、凋亡的变化。取20只BALB/c裸鼠,建立软骨肉瘤体内模型后根据随机数字表法分为NC shRNA组10只及ADAM8 shRNA组10只,验证ADAM8对Akt/mTOR通路的作用机制。通过独立样本t检验或单因素方差分析进行统计学分析。结果:免疫印迹结果表明,SW1353及HCS-2/8组ADAM8、p-PI3K、p-Akt、mTOR的表达均高于HC组(ADAM8:3.40±0.53及2.01±0.20比1.00,F=27.260,P<0.05;p-PI3K:0.52±0.07及0.53±0.04比0.21±0.05,F=22.120,P<0.05;p-Akt:0.58±0.05及0.61±0.08比0.14±0.04,F=38.540,P<0.05;mTOR:0.52±0.04及0.65±0.04比0.21±0.03,F=40.640,P<0.05)。sh-ADAM8组p-Akt及mTOR低于NC shRNA组(p-Akt:0.11±0.03比0.75±0.03,F=0.578,P<0.05;mTOR:0.11±0.02比0.79±0.07,F=69.600,P<0.05),差异均有统计学意义。sh-ADAM8组细胞增殖、细胞迁移率、侵袭细胞数均低于NC shRNA组(72 h时细胞活性:0.81±0.01比1.56±0.01,F=255.200,P<0.05);迁移:[(47.67±2.62)%比(78.67±1.70)%,F=131.400,P<0.05];侵袭:[(127.67±3.68)个/视野比(249.30±3.29)个/视野,F=819.000,P<0.05],而sh-ADAM8组细胞凋亡率高于NC shRNA组[(16.66±0.90)%比(4.34±0.61)%,F=158.300,P<0.05],差异均有统计学意义。SC79逆转shADAM8对软骨肉瘤细胞的调控作用。在体内模型中,sh-ADAM8组p-Akt及mTOR分别低于NC shRNA组(p-Akt:0.03±0.01比0.29±0.10,t=3.092,P<0.05;mTOR:0.03±0.01比0.24±0.08,t=3.622,P<0.05),差异有统计学意义,证实ADAM8在软骨肉瘤中靶向Akt/mTOR通路。结论:ADAM8通过Akt活化调控mTOR通路介导的软骨肉瘤细胞扩散及死亡。

基于嗅觉受体的辛香类中药陈皮、丁香和小茴香药性表达的网络药理学研究

目的采用网络药理学技术和方法,筛选辛香类中药陈皮、丁香、小茴香和嗅觉受体相互作用的物质基础、靶点和通路,揭示辛香类中药辛味药性表达的分子机制。方法通过TCMSP等数据库收集陈皮、丁香、小茴香3味辛香类中药的化学成分,筛选出活性成分,预测其相关靶点;通过UNIPROT数据库收集所有与嗅觉受体(olfactory receptor,OR)相关的蛋白;将筛选所得靶点和OR相关蛋白上传至STRING数据库进行蛋白相互作用分析;采用Cytoscape软件绘制靶点OR蛋白互作网络图,并进一步对关键靶点蛋白进行GO分析和KEGG通路富集分析。结果共获得陈皮有效成分5个、丁香有效成分5个、小茴香有效成分2个;药物靶点蛋白共224个;嗅觉受体相关基因515个。蛋白互作网络发现GNB2、CHRM2、CHRM3、GNGT2、ADRA2A等25个靶点是3味辛香类中药中挥发性成分激活OR后发挥药效的关键靶点。GO和KEGG富集分析确定了31个生物过程,78个信号通路。结论嗅觉受体主要被辛香类中药的挥发性成分激活,然后启动多个信号通路共同参与辛香类中药药性的表达,产生"气味辛香"之效。