AMP活化蛋白激酶抑制肾纤维化的作用机制研究进展

肾脏主要由肾小管上皮细胞的脂肪酸β氧化提供能量,脂毒性物质的累积、糖酵解代谢产物的堆积以及能量缺陷等都是肾纤维化的诱导因素。在肾纤维化过程中,肾脏的产能方式发生显著改变,脂肪酸氧化减少,脂质积累增加,糖酵解成为肾脏的主要代谢方式。AMP活化蛋白激酶(AMPK)作为能量代谢的中心调控分子,在细胞损伤过程中起到抑制糖原合成和糖异生、促进葡萄糖摄取、调配糖酵解以改善能量失衡、抑制脂质合成、促进脂肪分解和脂肪酸氧化等作用,从而抑制肾纤维化进展。阐明AMPK介导的能量代谢抑制肾纤维化进展的机制,有助于为肾纤维化的治疗提供新的思路。

AMP活化的蛋白激酶作为心力衰竭治疗靶点的相关研究

心力衰竭是近年导致死亡的主要原因之一,其发病原因与心肌的能量代谢有重要联系。AMP活化的蛋白激酶(AMPK)作为重要的能量代谢激酶,广泛存在于真核生物中。AMPK在能量代谢调控中发挥重要作用,是调节心肌代谢的重要角色。肝激酶B1、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶β以及胞内ATP水平的变化均可激活AMPK。激活的AMPK可调控糖脂代谢,并调节线粒体及自噬等,以改善心力衰竭患者的预后。此外,部分AMPK激动剂类药物具有通过激动AMPK改善心力衰竭的潜力。因此,对AMPK作为心力衰竭治疗靶点的研究有重要意义。

高脂饮食对大鼠脂肪组织AMP激活的蛋白激酶表达的影响

目的探讨不同膳食模式对大鼠脂肪组织AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)表达的影响。方法高脂饲料喂养雄性SD大鼠实验组15w,按体重分为肥胖(DIO)和肥胖抵抗(DIO-R)组,再将DIO组一半改用基础饲料喂养(DIO-HF/LF),另一半继续喂养高脂饮食(DIO-HF),DIO-R组继续喂养高脂饮食;以基础饲料喂养组作对照(CF)。至23w末禁食过夜处死动物,取脂肪组织,用RT-PCR法检测AMPKα1和AMPKα2 mRNA表达水平,免疫印迹法检测AMPKα蛋白水平。结果DIO-HF组大鼠体重和肾周、腰周、睾周脂肪湿重、三个部位总的脂肪湿重及脂体比均显著高于CF、DIO-HF/LF及DIO-R组,DIO-HF/LF组大鼠体重高于CF组。各组间AMPKα1 mRNA表达均无差异;DIO-HF组AMPKα2 mRNA表达及AMPKα蛋白表达水平显著低于CF、DIO-HF/LF及DIO-R组,而其余各组之间差异无统计学意义。结论脂肪组织AMPKα水平降低与饮食诱导大鼠肥胖密切相关,其中AMPKα2可能扮演重要角色。

AMP活化蛋白激酶通路对骨重建影响的研究现状

骨重建是骨骼的自我更新过程，包括破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的骨形成，两者失衡时可导致骨质疏松，因此研究骨重建过程对了解骨质疏松病变十分重要。1973年Berg和Carlson等首次发现腺嘌呤核糖核苷酸（ adorosine monophosphate，AMP）活化蛋白激酶（ AMP-activated protein kinase，AMPK），AMPK是蛋白激酶链中的关键激酶，可感应细胞能量代谢状态变化并经多种途径调节细胞能量平衡［1］，被称为真核细胞的“燃油量表”或“能量感受器”。AMPK可通过磷酸化多种代谢酶和调控基因转录与表达直接或间接影响骨代谢。因此，AMPK与骨重建的关系受到越来越多关注。现就AMPK对骨重建影响的近年研究进展综述如下。

AMP依赖的蛋白激酶二甲双胍对老年大鼠肺气肿作用的实验研究

目的探讨AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)二甲双胍在老年大鼠肺气肿中的应用效果。方法取老年24月龄SD大鼠40只,体质量(233.00±12.00)g。按随机数表法将40只大鼠分为空白对照组、模型组、地塞米松组和联合干预组,每组10只。除对照组外,余3组大鼠采用烟熏联合气管内滴注猪胰弹性蛋白酶法制作大鼠肺气肿动物模型。模型构建完成后,对照组与模型组大鼠常规腹腔灌注5 ml生理盐水,1次/d;地塞米松组大鼠腹腔灌注等体积地塞米松2 mg/kg,1次/d;联合干预组大鼠在地塞米松组基础上联合AMPK二甲双胍250 mg/kg腹腔灌注,联合药物体积5 ml。4组大鼠均连续干预14 d。HE染色观察4组大鼠肺组织损伤情况,记录并比较4组大鼠肺组织炎症因子水平[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和IL-8]及生化指标(白细胞计数、中性粒细胞及淋巴细胞比例)。采用SPSS 18.0软件对数据进行分析。根据数据类型,组间比较采用方差分析或两两比较。结果对照组HE染色下未见异常;模型组HE染色下呼吸性支气管、肺泡大小不一,肺泡数量明显减少,肺泡间隔变薄,部分间隔断裂导致肺泡融合等肺气肿样改变;地塞米松组HE染色下肺泡数目略减少,肺泡间隔一般,可见少许间隔断裂,伴有肺气肿样改变;联合干预组HE染色下肺气肿样改变不明显,肺泡数量未见明显减少。对照组大鼠TNF-a、IL-6及IL-8、白细胞计数、中性粒细胞及淋巴细胞比例依次为(178.53±19.55)pg/ml、(96.58±0.06)pg/ml、(74.55±5.68)pg/ml、(3.49±0.68)×10^8/L、(17.35±3.24)%和(12.29±2.45)%,模型组大鼠上述指标依次为(261.39±23.21)pg/ml、(753.23±43.24)pg/ml、(323.59±17.85)pg/ml、(13.29±1.46)×10^8/L、(34.69±4.64)%和(43.53±5.77)%,地塞米松组大鼠依次为(243.66±18.68)pg/ml、(323.32±25.69)pg/ml、(132.31±10.51)pg/ml、(9.48±1.35)×10^8/L、(25.69±5.32)%和(32.51±4.34)%,联合干预组大鼠依次为(213.69±15.32)pg/ml、(102.49±7.46)pg/ml、(89.43±6.59)pg/ml、(6.31±1.12)×10^8/L、(21.59±4.31)%和(21.29±3.45)%。与对照组比较,模型组和地塞米松组TNF-a、IL-6及IL-8、白细胞计数、中性粒细胞及淋巴细胞比例显著升高;与模型组比较,地塞米松组和联合干预组上述指标显著降低;与地塞米松组比较,联合干预组上述指标显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论AMPK二甲双胍用于老年肺气肿大鼠效果理想,可降低炎症因子水平,改善肺组织的损伤。

AMP活化蛋白激酶在大鼠缺血缺氧性脑损伤中的作用

目的研究缺血缺氧性脑损伤(HIBD)大鼠模型中AMP活化蛋白激酶(AMPK)对脑组织和神经元的作用。方法本研究采用颈动脉分离结扎法建立缺血缺氧脑损伤大鼠模型,分为假手术组(sham组)、缺血缺氧脑损伤6 h模型组(HI6 h组)、缺血缺氧脑损伤12 h模型组(HI12 h组),以及等剂量compound C处理的假手术组(sham+CC组)、HI6 h组(HI6 h+CC组)和HI12 h组(HI12 h+CC组)。采用干湿重称量法计算大鼠脑含水量,TUNEL染色法检测大鼠脑组织神经元的凋亡情况,TTC染色法检测大鼠脑梗死体积,Autophagy Assay检测细胞的自噬,蛋白质免疫印迹法检测AMPK和p-AMPK蛋白的表达。结果与sham组相比,HI6 h组和HI12 h组大鼠的神经元凋亡数目显著增加(P<0.05),脑含水量显著增多(P<0.05),脑梗死体积显著增大(P<0.05)。与sham组相比,HI6 h组和HI12 h组大鼠中p-AMPK/AMPK相对表达量均升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与sham组相比,HI6 h组和HI12 h组大鼠中细胞自噬显著增加(P<0.05)。使用AMPK抑制剂Compound C处理后,HI12 h+CC组大鼠中p-AMPK/AMPK相对表达量降低,细胞自噬情况明显减少(P<0.01)。结论AMPK的激活在缺血缺氧脑损伤疾病中具有保护作用,可作为缺血缺氧脑损伤疾病的治疗靶标。

丙型肝炎病毒核心蛋白下调AMP激活蛋白激酶对肝细胞脂类代谢的影响

目的探讨HCV核心蛋白对AMP激活蛋白激酶(AMPK)表达及肝细胞脂类代谢的影响。方法表达HCV核心蛋白的质粒转染HepG2细胞。分别应用液体闪烁计数仪、实时荧光定量-PCR(RT-PCR)、Western印迹检测AMPK活性、mRNA及蛋白的表达。试剂盒检测三酰甘油、总胆固醇(TC)的含量,液闪计数仪检测脂肪酸β氧化速度,流式细胞仪、硫代巴比妥酸比色法、黄嘌呤氧化酶法分别测定活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性。RT-PCR检测AMPK下游调节脂类代谢的基因固醇调节元件结合蛋白(SREBP)-1c、脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、SREBP-2、羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶(HMGR)、羟甲基戊二酸单酰CoA合成酶(HMGS)、过氧化物酶体增殖活化受体(PPAR)α、PPARγ、肉碱脂酰转移酶1(CPT1)mRNA水平。结果与转染空载体的HepG2细胞相比,表达HCV核心蛋白HepG2细胞AMPKα2活性(0.2±0.05比1.0±0.2,t=9.505,P<0.01)、AMPKα2 mRNA(0.3±0.1比1.0±0.3,t=5.422,P<0.01)及磷酸化-AMPK蛋白的表达水平(0.25±0.05比0.6±0.2,t=4.159,P<0.01)明显下降,细胞内三酰甘油含量[(78.5±20.5)μg/mg比(40.5±11.0)μg/mg,t=4.078,P<0.01]和TC含量[(52.5±13.0)μg/mg比(32.0±8.5)μg/mg,t=3.233,P<0.01]明显升高,脂肪酸β氧化速度[(1.80±0.40)nmol·mg-1·h-1比(3.10±0.60)nmol·mg-1·h-1,t=4.416,P<0.01]明显减慢,ROS水平(3.8±0.7比1.0±0.2,t=9.421,P<0.01)明显升高,MDA含量[(8.50±2.40)nmol/mL比(3.00±0.60)nmol/mL,t=5.446,P<0.01]明显升高;SOD活性[(9.60±2.50)U/mL比(15.50±3.00)U/mL,t=3.764,P<0.01]明显降低。脂肪酸、胆固醇合成的相关基因SREBP-1c mRNA水平(1.9±0.4比1.0±0.3,t=4.409,P<0.01)、FAS mRNA水平(3.0±0.6比1.0±0.3,t=7.303,P<0.01)、ACC mRNA水平(2.6±0.5比1.0±0.3,t=6.721,P<0.01)、SREBP-2 mRNA水平(2.3±0.5比1.0±0.2,t=5.913,P<0.01)、HMGR mRNA水平(1.9±0.4比1.0±0.2,t=4.929,P<0.01)和HMGS mRNA水平(2.6±0.7比1.0±0.2,t=5.383,P<0.01)明显升高,脂肪酸β氧化的相关基因PPARα mRNA水平(0.3±0.1比1.0±0.3,t=6.971,P<0.01)和CPT1A mRNA水平(0.4±0.1比1.0±0.2,t=6.573,P<0.01)明显下降。结论 HCV核心蛋白下调AMPK活性及表达,改变其下游调节脂类代谢相关基因表达,增加三酰甘油和TC合成,减少脂肪酸β氧化,增加脂质过氧化,导致肝细胞脂类代谢紊乱。

AMP激活蛋白激酶与肥厚型心肌病关系的研究进展

肥厚型心肌病是一种常染色体显性遗传的单基因疾病,其致病机理还不是十分明确。越来越多的研究表明AMP激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)与该病的发病有重要关系。AMPK是一种细胞能量状态的感受器,在心肌细胞的能量平衡中起关键作用;AMPK能够通过影响翻译起始阶段和肽链延长阶段来抑制蛋白合成,从而抑制肥厚;PRKAG2编码AMPKγ2 subunit,其突变可以导致HCM合并WPW综合征。

丙型肝炎病毒核心蛋白下调AMP激活蛋白激酶导致肝细胞糖代谢紊乱

目的探讨HCV核心蛋白对AMP激活蛋白激酶(AMPK)表达及肝细胞葡萄糖代谢的影响。方法表达HCV核心蛋白的质粒转染L02人肝细胞。分别应用液体闪烁计数仪、实时荧光定量-PCR、Western印迹检测AMPK活性、mRNA及蛋白的表达。应用放射同位素法和葡萄糖氧化酶法测定肝细胞葡萄糖摄取率和糖异生。采用6-磷酸葡萄糖脱氢酶偶联比色法和乳酸脱氢酶偶联比色法测定葡萄糖激酶(GK)和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性。RT-PCR检测AMPK下游调节糖代谢的基因的葡萄糖转运蛋白(GLUT)1、GLUT2、PEPCK、葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)和GK mRNA水平。结果与转染空载体的L02人肝细胞相比,表达HCV核心蛋白L02人肝细胞AMPKα2活性[(0.2±0.05)比(1.0±0.3),t=6.443,P<0.01]、AMPKα2 mRNA[(0.3±0.05)比(1.0±0.3),t=5.638,P<0.01]及磷酸化-AMPK蛋白的表达水平[(0.2±0.05)比(0.6±0.2),t=4.753,P<0.01]明显下降,PEPCK活性[mIU/min/mg蛋白:(35.80±8.70)比(25.50±5.80),t=2.413,P<0.05]明显升高,而GK活性[mIU/min/mg蛋白:(1.70±0.35)比(3.55±0.84),t=4.929,P<0.01]明显降低,葡萄糖摄取率[cpm:(5000±800)比(20000±5000),t=7.256,P<0.01]及其调节基因GLUT2mRNA水平[(0.5±0.1)比(1±0.3),t=3.873,P<0.01]明显下降;糖异生[(2.5±0.5)比(1.0±0.2),t=6.823,P<0.01]及其调节基因PEPCK[(2.8±0.7)比(1.0±0.3),t=5.789,P<0.01]、G6Pase mRNA水平[(2.5±0.5)比(1.0±0.2),t=6.822,P<0.01]明显升高;GK mRNA水平[(0.6±0.1)比(0.9±0.3),t=2.324,P<0.05]明显下降。结论HCV核心蛋白下调AMPK活性及表达,改变其下游调节糖代谢相关基因表达,降低葡萄糖摄取能力,增加糖异生,导致肝细胞葡萄糖代谢紊乱。

人组织型激肽释放酶基因对2型糖尿病大鼠AMP激活的蛋白激酶活性的影响

目的研究人组织型激肽释放酶(humantissue kallikrein,HK)基因对链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的2型糖尿病(diabete mellitus,DM)大鼠AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)活性的影响。方法48只雄性Wistar大鼠随机分为普通饲料组,即正常对照组(n=16),和高脂高糖饲料组(n=32),高脂高糖饲料组大鼠以小剂量STZ加高脂高糖饮食诱导2型DM,再将其随机分为两组,分别经尾静脉导入重组腺相关病毒(recom-binant adeno-associated viruses,rAAV)介导的HK基因(HK组)以及报告基因beta-半乳糖苷酶(beta-galactosidase,Lacz)(Lacz组),观察12周后处死实验动物,留取心脏、肝脏、肾脏等组织。Western blot法检测HK在各脏器的表达以及AMPK的表达及其磷酸化水平(phospho-AMPK)。结果rAAV介导的HK可在2型DM大鼠的肝脏、肾脏、心脏组织表达,且HK组各脏器中HK蛋白表达显著高于Lacz组(均P<0.05)。Western blot检测发现,在肝脏、肾脏、心脏、骨骼肌、脂肪等脏器中,HK组和Lacz组AMPK的表达与正常对照组比较,差异无显著性意义(均P>0.05),而HK组phospho-AMPK较正常对照组显著上调(P<0.05),Lacz组phospho-AMPK与正常对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。结论rAAV载体介导的HK基因能够激活2型DM大鼠主要器官AMPK的表达。

AMP激活的蛋白激酶α2大肠杆菌双杂交诱饵重组质粒的构建及鉴定

目的构建大肠杆菌双杂交系统的诱饵重组质粒。方法PCR扩增大鼠AMP激活的蛋白激酶α2(AMP-ac-tivated prote in k inaseα2,AMPKα2)蛋白编码区cDNA,与大肠杆菌双杂交表达载体pBT构建融合蛋白表达质粒pBT-AMPKα2。经酶切和测序鉴定后,将pBT-AMPKα2转化XL-1 B lue MRF’大肠杆菌报告菌株,检测诱饵融合蛋白的表达。并用pBT-AMPKα2和pTRG空载体共转化XL-1 B lue MRF’菌株,通过3-氨基-1,2,4-三唑(3-am ino-1,2,4-triazole,3-AT)选择性筛选平板检测诱饵融合蛋白的自激活作用。结果酶切和测序结果表明AMPKα2蛋白编码序列成功克隆入pBT载体,融合区阅读框正确。诱饵重组质粒pBT-AMPKα2能表达λcI/AMPKα2融合蛋白。转化有pBT-AMPKα2和pTRG空载体的XL-1 B lue MRF’大肠杆菌报告菌株在3-AT选择性筛选平板上不生长,而在no 3-AT非选择性筛选平板上生长良好,表明pBT-AMPKα2重组质粒能在大肠杆菌细胞中正确表达且无自激活作用。结论构建的pBT-AMPKα2诱饵重组质粒可用于下一阶段的cDNA文库筛选。

降钙素基因相关肽抑制血管平滑肌细胞能量代谢的AMP激活蛋白激酶信号通路

目的观察降钙素基因相关肽对血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖过程中能量代谢的影响及机制,探索细胞外信号调节激酶和AMP激活蛋白激酶相关信号蛋白在该作用中的地位。方法组织贴块法体外培养SD大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞,取第3～10代用于实验。分别用降钙素基因相关肽或/和血管紧张素Ⅱ处理细胞。MTT法及细胞计数法观察降钙素基因相关肽对血管紧张素Ⅱ诱导大鼠血管平滑肌细胞增殖的影响;詹纳斯绿B染色观察细胞线粒体形态及体积;ATP检测试剂盒检测细胞内ATP水平;Western Blotting检测细胞磷酸化AMP激活蛋白激酶的表达。结果降钙素基因相关肽预处理能降低血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠血管平滑肌细胞的增殖(P<0.05),同时拮抗血管紧张素Ⅱ引起细胞内线粒体肿胀、ATP水平升高,在此过程中伴随细胞内磷酸化AMP激活蛋白激酶表达下调(P<0.05);降钙素基因相关肽受体拮抗剂CGRP8-37能拮抗降钙素基因相关肽对血管紧张素Ⅱ促增殖和促代谢的抑制作用(P<0.05);细胞外信号调节激酶抑制剂PD98059能部分拮抗降钙素基因相关肽对磷酸化AMP激活蛋白激酶的抑制作用(P<0.05)。结论降钙素基因相关肽能显著抑制血管紧张素Ⅱ诱导大鼠血管平滑肌细胞增殖过程中的能量代谢,其细胞内信号通路可能涉及到降钙素基因相关肽/降钙素基因相关肽1型受体-丝裂原细胞外激酶/细胞外信号调节激酶-磷酸化AMP激活蛋白激酶信息传递链。

AMP激活的蛋白激酶对大鼠弥漫性轴索损伤后神经元自噬的调节

目的研究AMP激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路在弥漫性轴索损伤(DAI)大鼠脑组织中的表达,探讨AMPK对DAI后神经自噬的调节机制。方法大鼠头颅瞬间旋转损伤法建立DAI模型,免疫蛋白印迹法检测造模后1、3、7d大脑皮层和海马AMPK、磷酸化AMPK(p-AMPK)、Beclin1、LC3Ⅰ/Ⅱ、p62蛋白的动态表达,并与正常组和假手术组比较。侧脑室给予AMPK抑制剂Compound C及激活剂AICAR,检测药物干预对大鼠神经自噬相关蛋白表达的影响,并与DAI组和vehicle组进行比较。结果与正常组和假手术组相比,DAI 1d后脑内AMPK信号通路激活,3d后脑内自噬水平上调;Compound C可以减少AMPK磷酸化激活同时下调脑内的自噬水平,AICAR可以增高AMPK磷酸化水平上调神经自噬改善神经功能损伤。结论大鼠DAI后AMPK的激活可以上调神经自噬的水平,对DAI后的神经保护有重要意义。

AMP激活的蛋白激酶α2亚基在大肠杆菌中的克隆及表达

目的:AMP激活的蛋白激酶(AMPK)在脑内作为多功能能量感受器发挥作用,主要协调代谢和能量的需要。脑神经元中AMPKα2亚基的含量明显高于α1亚基,本研究选择α2亚基作为对象,研究其在大肠杆菌中的表达情况,为以蛋白原核表达为前提的研究技术的应用提供实验依据。方法:大鼠AMPKα2蛋白编码区片段通过PCR方法从重组pcDNA3质粒中扩增后,克隆至带有λcI基因的pBT载体,构建融合表达载体pBT-AMPKα2。通过核苷酸序列测定证实结果正确后,转化pBT-AMPKα2入大肠杆菌XL-1 Blue MR菌株,IPTG诱导目的蛋白表达。结果:Western blotting显示AMPKα2-λcI融合蛋白表达,分子量约为89ku,与预期相符合。结果还表明AMPKα2-λcI融合蛋白以可溶性蛋白和不溶性包涵体两种形式存在,前者不稳定易发生降解,生成AMPKα2和λcI蛋白,分子量分别是62ku和27ku;后者稳定不发生降解。结论:AMPKα2亚基能以AMPKα2-λcI融合蛋白的形式在大肠杆菌中表达,这为今后以pBT-AMPKα2融合表达载体为工具利用大肠杆菌双杂交系统筛选AMPKα2的相互作用蛋白奠定基础。

人参皂苷Rc通过调控AMPK通路介导的细胞焦亡减轻小鼠脑缺血再灌注损伤

目的:探讨人参皂苷Rc对脑缺血再灌注损伤(CIRI)小鼠的保护作用,并从细胞焦亡角度阐释其作用机制。方法:将C57BL/6小鼠随机分为假手术(sham)组、大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)组、人参皂苷Rc+MCAO/R组(Rc组)、AMP活化蛋白激酶(AMPK)激动剂阿卡地新(AICAR)+MCAO/R组(agonist组)和人参皂苷Rc+MCAO/R+AMPK抑制剂Compound C组(Rc+inhibitor组)。对agonist组小鼠给予AICAR(500 mg/kg)腹腔注射,Rc+inhibitor组小鼠给予Compound C(20 mg/kg)腹腔注射;Rc组和Rc+inhibitor组小鼠造模后给予人参皂苷Rc(40 mg/kg)灌胃,每天一次,连续7 d;sham组和MCAO/R组则给予等体积的纯化水。Zea Longa评分观察小鼠神经功能缺损程度,TTC染色观察小鼠脑梗死体积,干湿重法观察小鼠脑水肿程度,HE染色观察小鼠脑组织病理形态的改变,RT-qPCR和Western blot检测小鼠脑组织AMPK、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、胱天蛋白酶1(caspase-1)和焦亡效应蛋白消皮素D(GSDMD)的表达,ELISA检测炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18的含量。结果:Rc组和agonist组小鼠神经功能缺损症状减轻,脑梗死体积减小,脑水肿和神经元病理损伤受到抑制,脑组织pAMPK/AMPK比值和AMPK mRNA表达水平升高,细胞焦亡相关蛋白NLRP3、caspase-1和GSDMD的mRNA和蛋白表达水平降低,炎症因子IL-1β和IL-18表达水平降低。Rc+inhibitor组小鼠脑组织p-AMPK/AMPK比值和AMPK mRNA表达水平较Rc组显著下降(P<0.05),NLRP3、caspase-1和GSDMD的mRNA和蛋白表达水平,以及IL-1β和IL-18表达水平显著升高(P<0.05),小鼠神经功能缺损程度评分升高,脑梗死体积增大,脑水肿和神经元病理损伤显著加重(P<0.05)。结论:人参皂苷Rc可能通过活化AMPK通路抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD介导的细胞焦亡,从而减轻小鼠CIRI。

基于AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路研究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠愈合的机制

目的基于AMP活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子(sirt)1/核转录因子(NF)-κB受体活化蛋白配体(RANKL)/骨保护素(OPG)信号通路,探究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠骨折愈合的机制。方法将大鼠随机分成假手术组、模型组、补阳还五汤低剂量组(6.25 g/kg)、补阳还五汤中剂量组(12.50 g/kg)和补阳还五汤高剂量组(25.00 g/kg)。除假手术组外,其余组均构建骨质疏松性骨折模型,并给予相应剂量药物干预。检测大鼠骨密度(BMD)值、骨折愈合评分及骨痂体积;自动生化分析仪测定血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素、钙和磷水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测股骨组织中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠骨痂组织的病理形态;Western印迹检测股骨组织中AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组骨痂骨小梁分布稀疏,成骨细胞大量减少且有纤维组织生成,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著升高(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著降低(P<0.05)。与模型组相比,补阳还五汤低、中、高剂量组骨痂骨小梁分布较为密集,成骨细胞增加,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著降低(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论补阳还五汤可能通过抑制氧化应激反应,调节AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路,发挥对骨质疏松骨折大鼠的治疗作用。

AMP激活蛋白激酶激动剂研究进展

2型糖尿病是严重危害人类健康的常见病，其发病率持续上升。现有的降糖药物包括双胍类、磺酰脲类（SUs）、噻唑烷二酮类（TZDs）以及α-葡萄糖苷酶抑制剂等，虽然具有一定的疗效，但均有各自的局限性和不良反应。

基于NOD2介导的AMPK/mTOR信号通路探讨宫颈癌细胞恶性行为的机制

目的 基于核苷酸结合寡聚化结构域受体2(NOD2)介导的AMP活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路探讨宫颈癌(CC)细胞恶性行为的机制。方法 生物信息学分析确定NOD2在CC组织中的表达。将靶向NOD2(shNOD2)、shRNAs阴性对照(shNC)以及NOD2过表达(NOD2)质粒和载体(Vec)转染CC细胞。通过CCK-8测定、集落形成和Transwell细胞侵袭测定来确定NOD2对CC细胞生长的影响。通过高通量RNA测序(RNA-Seq)进行转录组分析。Western blot试验检测细胞系中NOD2、AMPK/mTOR信号通路和自噬蛋白的表达。24只雌性BALB/c裸鼠随机分为4组,每组6只:载体组(Vec组)、NOD2过表达组(NOD2组)、shNC组和shNOD2组。构建小鼠远处转移模型,监测肺转移的荧光强度,计数肺转移结节的数量。结果 在线数据库分析显示,NOD2在CC组织中表达明显高于正常组织,并且不同分期的CC中NOD2的mRNA表达差异有统计学意义(P<0.05)。此外,NOD2的高表达与较差的总生存期和无病生存期相关(P<0.05)。NOD2过表达对CC细胞增殖、集落形成、迁移和侵袭具有促进作用,而NOD2敲低则相反。与体外结果一致,在转移的小鼠尾静脉注射模型中,NOD2组CC细胞的肺定殖、肺转移灶较Vec组增加(P<0.05),而shNOD2组CC细胞的肺定殖、肺转移灶较shNC组减少(P<0.05)。RNA-Seq结果显示NOD2表达与AMPK信号激活、mTOR信号抑制、自噬调节途径激活和自噬体形成显著相关。与shNC组相比,shNOD2组磷酸化AMPK、LC3蛋白表达水平减少(P<0.05),磷酸化mTOR、p62蛋白表达水平增加(P<0.05);与Vec组相比,NOD2组LC3、AMPK蛋白表达水平增加(P<0.05),磷酸化mTOR、p62蛋白表达水平减少(P<0.05)。与shNC组相比,shNOD2组GFP-mRFP-LC3的点积累减少(P<0.05);与Vec组相比,GFP-mRFP-LC3的点积累增加(P<0.05)。结论 NOD2可能通过AMPK/mTOR信号促进CC增殖、迁移和侵袭,其作用机制部分涉及自噬激活。

AMP激活蛋白激酶对慢性心力衰竭进展影响的实验研究

目的:探讨AMP激活蛋白激酶(AMPK)对慢性心力衰竭进展的影响及可能作用机制。方法:选择8~10周龄雄性C57BL/6J小鼠共40只,随机分为四组,其中A组为生理盐水(NS)注射+假手术(sham),B组为AICAR注射+假手术(sham),C组为NS注射+行主动脉缩窄手术,D组为AICAR注射+行主动脉缩窄手术;比较不同组超声心动图指标、免疫印迹(Western blotting)、荧光共焦显微镜及透射电子显微镜(TEM)结果。结果:①C组心脏重量/体重比(HW/BW)、肺重量/体重比(LW/BW)、心脏重量/胫骨长度比(HW/TL)、肺重量/胫骨长度比(LW/TL)、左心室舒张末期内径(LVEDd)及左心室收缩末期内径(LVESd)水平均显著高于A、B组(P<0.05);C组EF水平显著低于A、B组(P<0.05);D组HW/BW、LW/BW、HW/TL、LW/TL、LVEDd及LVESd水平均显著高于A、B组,但低于C组(P<0.05);D组射血分数(EF)水平显著低于A、B组,但高于C组(P<0.05)。②D组术后LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ和LC3B-Ⅱ/GAPDH比值显著低于C组,P62表达显著高于C组(P<0.05);C组和D组心脏LC3b蛋白表达量显著高于A组、B组(P<0.05);D组心脏LC3b蛋白表达量显著低于C组(P<0.05);同时B组心脏LC3b蛋白表达量显著高于A组(P<0.05)。③B组术后4EBP1、P70S6K及AKT磷酸化水平显著高于A组(P<0.05);D组术后4EBP1、P70S6K及AKT(thr308)磷酸化水平显著低于C组(P<0.05);D组术后AKT(Ser473)磷酸化水平显著高于C组(P<0.05)。结论:慢性心力衰竭患者体内AMPK激活可通过上调mTORC 2表达、抑制心脏自噬活性,从而达到有效改善心脏功能的作用。

石蒜碱靶向激活脊髓AMP活化蛋白激酶通路缓解大鼠关节炎痛的机制研究

目的:研究石蒜碱缓解大鼠关节炎痛的作用及机制。方法:将40只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分成对照组、模型组、石蒜碱给药组及AMP活化蛋白激酶(AMPK)激动剂AICAR给药组,每组10只;采用左后膝关节腔内注射完全弗氏佐剂构建大鼠关节炎模型,鞘内注射石蒜碱或AICAR进行给药,记录大鼠痛觉行为及运动能力变化;分子对接研究石蒜碱的作用靶点;免疫荧光和Western blot法检测各组动物脊髓组织中炎症相关蛋白表达的变化。结果:与对照组相比,完全弗氏佐剂注射14 d可造成大鼠自发缩足次数增加、机械痛阈值下降等运动能力受损情况(P<0.05),脊髓组织AMPK活性下调(P<0.05),同时星形胶质细胞标志物胶质细胞原纤维酸性蛋白(GFAP)、白细胞介素1β(IL-1β)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和cleaved caspase-3蛋白水平均显著升高(P<0.05)。与模型组相比,石蒜碱鞘内给药可显著减少大鼠自发缩足次数,增加机械痛阈值,延长转棒停留时间,增加运动距离(P<0.05),激活AMPK(P<0.05),降低GFAP、IL-1β、Bax和cleaved caspase-3蛋白水平(P<0.05)。结论:石蒜碱可靶向激活脊髓AMPK,抑制Bax/IL-1β炎症信号,从而缓解大鼠关节炎痛。