青蒿琥酯调节AMPK/mTOR/ULK1信号通路对肾母细胞瘤细胞增殖、凋亡和自噬的影响

目的探讨青蒿琥酯对肾母细胞瘤细胞增殖、凋亡和自噬的作用及其分子机制。方法体外培养人肾母细胞瘤细胞株SK-NEP-1并以0、12.5、25.0、50.0、100.0、150.0μmol/L浓度的青蒿琥酯处理,采用CCK-8法测定各组细胞活力并筛选出青蒿琥酯最佳作用浓度。将SK-NEP-1细胞随机分为对照组、青蒿琥酯(100.0μmol/L)组、AMPK抑制剂Dorsomorphin(10.0μmol/L)组、青蒿琥酯(100.0μmol/L)+Dorsomorphin(10.0μmol/L)组,以青蒿琥酯和Dorsomorphin单独或联合处理各组细胞后,采用CCK-8法检测各组细胞活力,采用平板克隆形成实验检测各组细胞的集落形成情况;采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡情况;采用MDC荧光染色法检测各组细胞的自噬情况;采用蛋白免疫印迹法检测各组细胞中凋亡相关蛋白[B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、cleaved多聚ADP核糖聚合酶(PARP)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]、自噬相关蛋白[轻链3(LC3)Ⅱ、LC3Ⅰ、Beclin-1]及AMPK/mTOR/ULK1信号通路相关蛋白的表达情况。结果不同浓度青蒿琥酯均可抑制SK-NEP-1细胞的活力(均P<0.05),且随浓度升高其抑制作用增强。用100.0μmol/L青蒿琥酯和10.0μmol/L Dorsomorphin分别处理SK-NEP-1细胞后,与对照组相比,青蒿琥酯组细胞的凋亡率、自噬空泡相对量及Bax、cleaved PARP、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1蛋白表达水平均升高(均P<0.05),细胞活力、集落形成率及Bcl-2、p-mTOR/mTOR蛋白表达水平均降低(均P<0.05);Dorsomorphin组细胞凋亡率、自噬空泡相对量及Bax、cleaved PARP、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1蛋白表达水平均降低(均P<0.05),细胞活力、集落形成率及Bcl-2、p-mTOR/mTOR蛋白表达水平均升高(均P<0.05)。青蒿琥酯和Dorsomorphin联合干预SK-NEP-1细胞逆转了青蒿琥酯的抗肿瘤作用。结论青蒿琥酯可能通过激活AMPK/mTOR/ULK1信号通路增强肾母细胞瘤细胞自噬,进而抑制其增殖并促进其凋亡。

基于AMPK/mTOR通路探讨注射用益气复脉对TBHP诱导H9c2细胞损伤的保护作用

目的:探讨注射用益气复脉(YQFM)通过AMPK/mTOR信号通路调控自噬减轻叔丁基过氧化氢(TBHP)所致H9c2心肌细胞损伤的机制。方法:体外培养H9c2心肌细胞,分为正常对照组、TBHP组、TBHP+YQFM组。CCK-8法检测各组H9c2心肌细胞存活率;免疫荧光检测细胞自噬情况;免疫印迹法检测各组细胞自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ及AMPK/mTOR通路相关蛋白表达。结果:用2、4、8、16 g/L的YQFM预处理后,可显著恢复TBHP诱导的H9c2细胞损伤;免疫荧光染色结果显示,与正常对照组相比,TBHP组细胞LC3荧光强度显著升高(P<0.01);与TBHP组相比,TBHP+YQFM组LC3荧光强度降低,其中2 g/L YQFM组具有显著性(P<0.05)。Western blot检测结果显示:TBHP组p-AMPK/AMPK、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ表达显著增加,p-mTOR/mTOR比率显著降低;YQFM预处理使自噬相关蛋白p-AMPK/AMPK、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率明显降低,4 g/L YQFM组p-mTOR/mTOR比率明显升高。结论:注射用益气复脉能有效拮抗TBHP引起的H9c2细胞损伤,其机制与通过AMPK/mTOR信号通路调控自噬途径有关。

甲基莲心碱通过调节AMPK/mTOR/NLRP3信号通路减轻慢性皮肤溃疡大鼠的炎症反应

目的:探讨甲基莲心碱(Nef)调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路对慢性皮肤溃疡(CSU)大鼠炎症反应的影响。方法:将90只大鼠随机分为空白对照组(NC组)、CSU组、Nef组、AMPK抑制剂(Compound C)组、Nef+Compound C组,每组18只大鼠。除NC组外的其他各组大鼠通过剪开创口注射氢化可的松以及喷洒金黄色葡萄球菌构建CSU大鼠模型。造模完成后,Nef组和Compound C组分别将20%Nef、10μmol·L^(-1) Compound C与50 mL的20%高渗盐水凝胶混合敷在伤口处,Nef+Compound C组将20%Nef和10μmol·L^(-1) Compound C一起添加到20%高渗盐水凝胶中敷在伤口处,持续治疗2周,NC组、CSU组用等量盐水凝胶处理伤口。观察大鼠皮肤创面愈合情况;ELISA法检测血清白细胞介素(IL)-1β、IL-8、TNF-α水平;水解法检测创面肉芽组织中羟脯氨酸(HyP)水平;HE染色检测肉芽组织病理学变化;Western blotting检测CCL4、CCL2、CXCL12以及AMPK/mTOR/NLRP3信号通路蛋白表达水平。结果:CSU组大鼠可看到新生肉芽组织,并且有大量炎症细胞浸润现象,CSU组较NC组IL-1β、IL-8、TNF-α含量显著升高(P<0.05);与CSU组相比,Nef组创面愈合率、HyP含量、p-AMPK/AMPK蛋白水平显著增加(P<0.05),IL-1β、IL-8、TNF-α含量、CCL2、CXCL12、CCL4、mTOR、NLRP3蛋白水平显著下降(P<0.05),而Compound C组趋势相反(P<0.05);Compound C消除了Nef对CSU大鼠炎症反应的减轻作用。结论:Nef可能通过调控AMPK/mTOR/NLRP3信号通路减轻CSU大鼠炎症反应。

TMSB10促进胃癌细胞增殖及糖酵解:基于激活AMPK/mTOR信号通路

目的探究胸腺素β10(thymosinβ10,TMSB10)在胃癌中的表达及促进胃癌进展的分子机制。方法收集蚌埠医学院第二附属医院70例胃癌患者病理切片,免疫组化检测TMSB10在胃腺癌中的表达,并分析其预后影响。为研究作用机制,通过转染技术、CCK8实验、EDU实验、Transwell小室实验,划痕实验,糖酵解实验,蛋白印迹实验,观察TMSB10对胃癌细胞的增殖和糖酵解的影响及机制研究。结果临床样本免疫组化显示,TMSB10在胃癌中高表达。同时,TMSB10的表达水平与肿瘤大小(P<0.05)、TNM分期(P<0.01)和远处转移具有相关性。在机制研究中,通过体外实验CCK-8、EDU实验、Transwel实验及糖酵解检测实验发现过表达TMSB10后促进胃癌细胞增殖、侵袭、迁移及糖酵解表型,反之亦然。Western blot实验结果显示过表达TMSB10可能通过上调AMPK/mTOR信号通路调节胃癌的发生。结论TMSB10通过AMPK/mTOR信号通路促进胃癌细胞增殖、侵袭、迁移及糖酵解过程。

Sesn2通过激活mTOR信号通路调节LPS诱导的巨噬细胞M1极化和炎症反应

目的:探讨sestrin 2(Sesn2)在巨噬细胞中的功能及其通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路对巨噬细胞极化和炎症的影响。方法:用小干扰RNA构建Sesn2沉默(si-Sesn2)的RAW264.7小鼠巨噬细胞胞株,通过脂多糖(LPS)处理RAW264.7细胞建立体外炎症模型。RT-qPCR评估白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、CD86和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的mRNA水平;ELISA检测培养液中IL-1β、IL-6和TNF-α水平;流式细胞术确定CD86标记的M1型巨噬细胞百分比;Western blot分析mTOR、p70核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)和真核翻译启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)的蛋白表达水平。结果:在LPS诱导的体外炎症模型中,Sesn2在RAW264.7细胞中的表达上调,IL-1β、IL-6、TNF-α以及M1型巨噬细胞标志物CD86和iNOS的表达显著增加,伴随mTOR、p70S6K和4EBP1蛋白表达水平的升高。而si-Sesn2进一步促进了上述效应,但这些变化可通过雷帕霉素预处理减轻。结论:Sesn2可通过mTOR/p70S6K/4EBP1信号通路调控巨噬细胞M1型极化,并影响促炎因子的表达。

基于AMPK/mTOR/ERRα信号通路探讨慈菇消脂方影响非酒精性脂肪性肝炎小鼠肝细胞自噬作用机制

目的基于AMPK/mTOR/ERRα信号通路探讨慈菇消脂方对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝细胞自噬的调控机制。方法小鼠随机分为空白组、模型组、慈菇消脂方组和抑制剂组,每组10只。采用蛋氨酸胆碱缺乏饲料喂养构建NASH小鼠模型,造模成功后给药组予相应药物干预,连续4周。HE染色观察小鼠肝组织形态并进行非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)活动度评分,电镜观察肝细胞超微结构,免疫组化检测肝组织Beclin1、LC3、p62蛋白表达,Western blot检测肝组织p-AMPK、p-mTOR、雌激素相关受体α(ERRα)蛋白表达。结果与空白组比较,模型组小鼠肝组织出现明显脂肪变性并可见大量炎性细胞浸润,肝细胞可见大量形态较规则的单层膜脂质结构,NAFLD活动度评分升高(P<0.01),肝组织Beclin1、LC3、p-AMPK蛋白表达降低(P<0.01),p62、p-mTOR、ERRα蛋白表达升高(P<0.01);与模型组比较,各给药组小鼠肝组织脂肪变性减少,炎性细胞浸润改善,可见少量自噬体,NAFLD活动度评分降低,肝组织Beclin1、LC3、p-AMPK蛋白表达升高(P<0.01,P<0.05),p62、p-mTOR、ERRα蛋白表达降低(P<0.01)。结论慈菇消脂方可能通过调控AMPK/mTOR/ERRα信号通路相关蛋白表达介导自噬,延缓NASH进展。

WIN55212-2通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路抑制糖酵解并减轻脓毒症小鼠急性肺损伤

目的:探究大麻素受体激动剂WIN55212-2(WIN)对脓毒症小鼠急性肺损伤(ALI)的影响,并探讨其通过糖酵解发挥作用的可能机制。方法:采用腹腔注射脂多糖(LPS)创建小鼠脓毒症ALI模型。将雄性C57BL/6J小鼠随机分为4组:对照(control)组、LPS组(腹腔注射10 mg/kg LPS)、LPS+WIN组(注射LPS前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN)和LPS+WIN+MHY1485[哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)活化剂]组(LPS造模前1 d腹腔注射10 mg/kg MHY1485,并在造模前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN和10 mg/kg MHY1485),每组6只。造模24 h后取材,计算肺指数;HE染色观察肺组织病理变化;ELISA检测肺组织炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-10表达水平,以及血清乳酸和乳酸脱氢酶A(LDHA)水平;Western blot检测mTOR/缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶3(PFKFB3)信号通路相关蛋白水平。结果:相比于control组,LPS组小鼠肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织中IL-10水平降低(P<0.05),IL-1β水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),磷酸化mTOR(p-mTOR)、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。相较于LPS组,LPS+WIN组肺指数降低(P<0.05),HE染色显示肺组织受损减轻,肺组织IL-1β水平降低(P<0.05),IL-10水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平降低(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平降低(P<0.05)。相较于LPS+WIN组,LPS+WIN+MHY1485组肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织IL-1β水平升高(P<0.05),IL-10水平降低(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。结论:WIN55212-2可以减轻脓毒症小鼠ALI,其机制可能是通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路,抑制糖酵解,减轻炎症反应。

川芎多糖通过AMPK/Nrf2信号通路减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤

目的探讨川芎多糖(LCPS)对大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/核因子红系2相关因子2(Nrf2)信号通路的影响。方法将120只SD大鼠随机均分为假手术组、模型组、LCPS组、AMPK激动剂AICAR组和LCPS+AICAR组。除假手术组外,其他各组构建MIRI大鼠模型。超声影像系统检测各组心功能指标,ELISA法检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、心肌肌钙蛋白(cTnI)含量,计算心脏指数,TTC染色法检测心肌梗死面积,HE染色法观察心肌组织病理学改变,分光光度法检测丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,Western blotting法检测心肌组织AMPK、磷酸化(p)-AMPK、Nrf2、血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白表达。结果LCPS能够明显改善MIRI大鼠心功能及心肌组织病变,减少心肌梗死面积,降低MDA、心脏指数以及血清LDH、CK-MB、cTnI水平,升高SOD、GSH-Px活性、p-AMPK/AMPK比值以及Nrf2、HO-1表达水平。LCPS联合AICAR对各指标的影响优于LCPS组和AICAR组(P<0.05)。结论LCPS具有减轻大鼠MIRI的作用,其机制可能与激活AMPK/Nrf2信号通路、抑制氧化应激有关。

AMPK/mTOR信号通路在急性肾损伤诱导的急性肺损伤中的作用机制

目的:探讨自噬相关的AMPK/mTOR信号通路对急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)诱导的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的影响及作用机制。方法:48只雄性SD大鼠随机分为4组(n=12):假手术组(sham组),缺血-再灌注损伤组(ischemia-reperfusion injury,IRI组),IRI+雷帕霉素组(rapamycin,RA组),IRI+3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA组)。进行右侧侧腹切口,结扎并切除右肾。左肾经受60 min的缺血,然后再灌注12、24、48和72 h。测定血清肌酐、血尿素氮、肺湿/干比、炎症指标和氧化应激水平,对肺、肾进行病理学检测。通过免疫组织化学和蛋白质印迹法检测AMPK、mTOR、p62、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值、Beclin-1、ULK1的蛋白表达。结果:与sham组大鼠相比,IRI组大鼠在AKI后表现出显著的肺损伤,血清肌酐、血尿素氮、肺湿/干比、炎症指标和氧化应激水平增加(P<0.05)。AMPK、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值、Beclin-1、ULK1的表达增加(P<0.05),而p62和mTOR减少(P<0.01)。此外,RA处理通过激活AMPK/mTOR通路促进自噬显著减轻肺损伤,而3-MA处理通过抑制AMPK/mTOR通路而抑制自噬使肺损伤加重。结论:肾脏IRI后可激活AMPK/mTOR信号通路,并通过该通路诱导自噬,抑制炎症反应、氧化应激和细胞凋亡,从而显著减轻AKI和AKI诱导的ALI。

薯蓣皂苷通过调控AMPK/mTOR自噬信号通路影响骨肉瘤细胞增殖及侵袭的机制研究

目的探讨薯蓣皂苷(Dioscin)通过调控腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)自噬信号通路对人骨肉瘤MG63细胞增殖及侵袭的影响。方法取对数期生长人骨肉瘤MG63细胞分为空白对照组、Dioscin不同剂量组(20、40、80、100μmol/L)。CCK-8法检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,细胞迁移实验检测细胞侵袭能力,丹酰尸胺法观察细胞自噬情况,蛋白质印迹法检测磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)/AMPK、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)/mTOR、转录因子EB(TFEB)、人微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC3-Ⅱ)、自噬效应蛋白beclin-1表达水平。结果与空白对照组比较,Dioscin20、40、80、100μmol/L组MG63细胞增殖率[(65.21±4.09)%、(51.94±3.95)%、(46.57±3.72)%、(37.31±4.23)%比100.00%]、划痕愈合率[(85.43±3.84)%、(70.62±3.17)%、(55.83±2.92)%、(44.23±3.27)%比(98.25±1.23)%]、侵袭细胞比率[(72.43±2.83)%、(63.76±3.34)%、(51.92±3.13)%、(42.44±3.09)%比(91.14±2.91)%]依次降低,呈浓度依赖性(P<0.05);空白对照组中仅有少量细胞自噬泡,作用48 h后Dioscin各组自噬泡依次增多;与空白对照组比较,Dioscin20、40、80、100μmol/L组MG63细胞中p-AMPK/AMPK[(0.35±0.04)、(0.50±0.02)、(0.60±0.03)、(0.88±0.03)比(0.20±0.02)]、TFEB[(0.42±0.02)、(0.68±0.03)、(0.92±0.04)、(1.36±0.10)比(0.30±0.02)]、LC3-Ⅱ[(0.41±0.03)、(0.70±0.04)、(0.88±0.03)、(1.17±0.07)比(0.26±0.02)]、beclin-1[(0.32±0.03)、(0.50±0.04)、(0.68±0.05)、(0.75±0.06)比(0.16±0.02)]蛋白表达依次增加,p-mTOR/mTOR[(0.75±0.02)、(0.52±0.03)、(0.40±0.04)、(0.31±0.02)比(0.86±0.05)]蛋白表达依次降低,差异均具有统计学意义(P<0.05);与Dioscin(100μmol/L)组比较,Dioscin(100μmol/L)+AMPK抑制剂(Compound C 10μmol/L)组p-AMPK/AMPK[(0.49±0.03)比(0.63±0.04)]、TFEB[(0.16±0.03)比(0.24±0.02)]、LC3-Ⅱ[(0.35±0.02)比(0.44±0.04)]、beclin-1[(0.44±0.03)比(0.56±0.04)]蛋白表达水平明显降低,p-mTOR/mTOR[(0.63±0.05)比(0.45±0.04)]表达明显升高(P<0.05)。结论Dioscin可能通过调控AMPK/mTOR-TFEB通路抑制骨肉瘤细胞增殖、迁移及侵袭。

基于mTOR信号通路探究附子提取物联合葛根素对心肌细胞的影响

氧化应激与心肌损伤密切相关[1]。附子提取物具有心肌保护作用[2]。葛根素是中药葛根的主要活性成分,可减轻心肌细胞损伤[3]。目前,附子提取物和葛根素对心肌细胞保护作用的机制尚未明确,因此本文探讨附子提取物联合葛根素对过氧化氢诱导的H9C2心肌细胞的影响及相关机制。

PKM2通过调控活性氧依赖的PI3K/Akt信号通路影响膀胱尿路上皮细胞癌细胞的侵袭能力

目的 探讨PKM2通过调控活性氧(ROS)依赖的PI3K/Akt信号通路对膀胱尿路上皮细胞癌细胞侵袭能力的影响。方法 将人膀胱癌T24细胞随机分为Control组、si-NC组、si-PKM2组和si-PKM2+IGF-1组。实时PCR检测细胞中PKM2 mRNA表达;CCK-8检测细胞增殖;Transwell小室法检测细胞侵袭和转移;Hoechst 33342荧光染色和流式细胞术检测细胞凋亡;ROS荧光探针法检测细胞中ROS水平;Western blotting检测细胞中PI3K、Akt、mTOR、caspase-3、Bax、Bcl-2蛋白表达。结果 与人正常膀胱上皮SV-HUC-1细胞相比,人膀胱癌T24细胞中PKM2 mRNA相对表达量明显增加(P <0.05)。与Control组相比,si-PKM2组T24细胞中PKM2 mRNA相对表达量、细胞增殖能力、侵袭细胞数以及细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR比值和Bcl-2蛋白表达水平明显降低(P <0.05),细胞凋亡率、细胞中ROS相对水平以及细胞中Bax、caspase-3蛋白表达水平明显升高(P <0.05);与siPKM2组相比,si-PKM2+IGF-1组T24细胞中PKM2 mRNA相对表达量、细胞增殖能力、侵袭细胞数以及细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR比值和Bcl-2蛋白表达水平明显升高(P <0.05),细胞凋亡率、细胞中ROS相对水平以及细胞中Bax、caspase-3蛋白表达水平明显降低(P <0.05)。结论 敲减PKM2可促进膀胱尿路上皮细胞癌细胞中ROS水平升高,抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路激活,进而发挥抑制细胞侵袭和促进细胞凋亡作用。

归芪益元膏通过AMPK/mTOR自噬信号通路对辐射旁效应损伤大鼠的保护作用及其机制

目的探讨归芪益元膏通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)自噬信号通路对辐射旁效应损伤大鼠的保护作用及其机制。方法将32只SPF级SD大鼠随机分为正常对照组、单纯辐射组及归芪益元膏中、高剂量组,每组8只。归芪益元膏中、高剂量组预先灌胃归芪益元膏[3.28g/(kg·d)、6.56g/(kg·d)],其余各组予等量0.9%氯化钠溶液灌胃,连续干预14d。干预14d后,单纯辐射组及归芪益元膏中、高剂量组大鼠右肺予8Gy剂量X射线单次照射,铅皮屏蔽其余身体部位;正常对照组不给予照射。照射后处死所有大鼠,免疫组化、qPCR检测大鼠右肺、左肾组织中的p62、Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达情况。结果单纯辐射组右肺、左肾组织中的p62蛋白及mRNA表达量明显低于正常对照组,Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达量明显高于正常对照组(P<0.01)。归芪益元膏中、高剂量组右肺、左肾组织中的p62蛋白及mRNA表达量明显高于单纯辐射组,Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达量明显低于单纯辐射组(P<0.05)。结论辐射旁效应损伤大鼠肺、肾组织中自噬通路AMPK/mTOR,造成自噬蛋白p62、Beclin1表达异常。归芪益元膏可以调控AMPK/mTOR信号通路及自噬蛋白p62、Beclin1表达,抑制自噬,从而发挥对辐射诱发体内旁效应损伤的防护作用。

AMPK/mTOR信号通路交叉调控在动物细胞营养代谢的作用

“信号通路”指的是将细胞外分子信号经过细胞膜传递到细胞内发挥一系列生物效应的酶促反应。众所周知,经典信号通路在调节动物能量代谢平衡中发挥着重要作用,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)作为细胞营养感受和能量代谢的调节因子,在调控细胞新陈代谢和细胞周期生长中起着重要角色,它是糖类、脂肪和蛋白质等机体三大营养素代谢枢纽的信号分子,mTOR信号通路能够感知细胞的营养与能量状态,进而通过下游的效应器,调节动物细胞能量代谢过程以适应环境的变化。本文系统总结了mTOR信号和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路在细胞内交互调控细胞营养代谢的机制以及mTOR介导能量、脂肪和蛋白质代谢调控互作网络机制,意旨在为优化动物饲粮能源结构的合理利用提供技术参考。

通窍明目汤通过p53/AMPK/mTOR信号通路介导的细胞自噬改善青光眼视网膜神经节细胞损伤的机制研究

目的观察通窍明目汤对青光眼视网膜神经节细胞(RGC)氧化应激损伤的作用机制及其对p53/AMPK/mTOR通路所介导的RGC自噬的影响。方法采用CCK-8法检测RGC增殖率,流式细胞术检测RGC凋亡率,免疫荧光检测RGC内活性氧(ROS)表达,ELISA法检测丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)含量及活性,Western blot检测RGC中Beclin-1、p62表达、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ及p53/AMPK/mTOR信号通路相关蛋白表达情况。结果与空白组比较,模型组RGC增殖率下降,RGC凋亡率升高;ROS阳性细胞数量增加,SOD活性、MDA和GSH-PX含量升高,模型组细胞Beclin1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、细胞核p53、p-AMPK及mTORC1表达升高,p62、细胞质p53、AMPK及p-mTORC1蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,各浓度通窍明目汤组RGC增殖率升高,RGC凋亡率下降;RGC中ROS阳性细胞数量减少;SOD活性,MDA和GSH-PX含量降低,与模型组相比,各剂量通窍明目汤组及PFT-ɑ组细胞p62、细胞质p53、AMPK及p-mTORC1蛋白表达升高,Beclin1表达、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、细胞核p53、p-AMPK及mTORC1表达降低(P<0.05)。结论通窍明目汤可通过介导p53/AMPK/mTOR信号通路上调RGC自噬水平,从而抑制青光眼视神经萎缩的进展。

中医药介导AMPK/mTOR信号通路治疗骨质疏松症的研究进展

骨质疏松症(OP)是一种全身性骨骼疾病,是老年人群常见的骨科疾患,较高的发病率、致残致死率、治疗费用等问题给患者家庭带来了较大的影响,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对细胞的代谢和凋亡有重要意义。中药单体或中药复方能够通过AMPK/mTOR信号通路影响相关因子表达防治OP,但具体机制尚未完全阐明。该文就AMPK/mTOR通路对成骨细胞和破骨细胞的作用以及中医药在其中的调节作用问题进行综述,为下一步的OP防治工作提供新的视角和思路。

人参皂苷Rg3通过调节AMPK/mTOR信号通路提高骨质疏松老年大鼠骨密度及骨代谢

【目的】探讨人参皂苷Rg3对老年大鼠骨质疏松的治疗作用及机制。【方法】将30只23月龄雌性SD大鼠随机分为模型组,人参皂苷Rg3低、高剂量组,每组10只,另选取10只3月龄雌性SD大鼠设为对照组。人参皂苷Rg3低、高剂量组大鼠灌胃10、20 mg/kg人参皂苷Rg3混悬液,对照组及模型组给予等体积生理盐水灌胃,每日1次,连续给药12周。给药结束后,采用micro-CT检测大鼠股骨骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV),并检测骨微结构骨小梁数量(TB.N)、骨小梁厚度(TB.Th)和骨小梁分离度(TB.Sp),采用酶联免疫吸附分析(ELISA)检测大鼠血清Ⅰ型前胶原羧基端前肽(PICP)和骨钙素(BGP)水平,采用苏木素-伊红(HE)染色法观察股骨组织病理学变化,采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测大鼠股骨骨髓中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和哺乳动物雷帕霉菌靶蛋白(mTOR)mRNA表达水平,采用Western Blot法检测大鼠股骨骨髓中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、AMPK、磷酸化哺乳动物雷帕霉菌靶蛋白(p-mTOR)、mTOR、哺乳动物ATG6同源蛋白(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)的蛋白表达水平。【结果】与模型组比较,人参皂苷Rg3低、高剂量组大鼠BMD、BV/TV、TB.N、TB.Th、BGP水平升高,TB.Sp、PICP水平降低,股骨骨髓中AMPK mRNA表达与蛋白活化水平及Beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达水平升高,mTOR mRNA表达与蛋白活化水平降低(均P<0.05),且呈量效关系。【结论】人参皂苷Rg3能够提高骨质疏松老年大鼠骨密度,改善骨微结构,其可能是通过调节AMPK/mTOR信号通路促进自噬发挥骨保护作用。

AMPK/NRF2/NQO1信号通路与SD大鼠酒精性心肌病的相关性研究

目的明确单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶/核因子E2相关因子2/还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸脱氢酶醌1(Adenosine monophosphate dependent protein kinase/nuclear factor E2-related factor 2/NADPH dehydrogenase quinone 1,AMPK/NRF2/NQO1)信号通路与SD大鼠的酒精性心肌病(alcoholic myocardiopathy,ACM)的关系。方法选用健康的8周龄SD大鼠构建ACM模型,采用随机数字表法分成2组,全价颗粒饲料+饮水组(对照组n=24只),全价颗粒饲料+饮酒组(实验组n=24只)。实验组大鼠于每日10:00、17:00给予定量[20 g/(kg·d)]20%浓度酒精喂养(灌胃);正常对照组同时给予等量蒸馏水(灌胃)。从造模开始,实验组以20%酒精浓度持续喂养12周。记录大鼠一般情况。分别于第4周、第8周、第12周实施超声心动图与病理分析。马松染色(Masson)检测大鼠心肌纤维化,免疫组化及RT-qpcr法检测大鼠心肌组织中AMPK、NRF2、NQO1蛋白及基因的表达,分析其关系,从蛋白及基因水平探讨ACM的发病机制。结果心脏彩超:实验组大鼠与对照组相比左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)左室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)均下降(P<0.05);病理:对照组HE染色无异常,实验组心肌细胞出现充血水肿等变性;Masson染色:与对照组相比,实验组大鼠心肌纤维化加重;免疫组化:与对照组相比,实验组大鼠心肌AMPK、NRF2、NQO1蛋白表达减弱,染色变浅;RT-qpcr:与对照组相比,实验组大鼠心肌AMPK、NRF2、NQO1基因表达减弱(P<0.05)。结论大鼠心肌纤维化及损伤程度与饮酒时间及浓度积累呈正相关,随着饮酒时间的延长,酒精在体内蓄积,心肌纤维化及损伤程度更严重,抑制AMPK/NRF2/NQO1信号通路可能是分子机制。

氢分子对血管平滑肌细胞钙化及AMPK/mTOR信号通路的影响

目的:探讨氢分子对血管平滑肌细胞钙化的缓解作用及其机制。方法:将大鼠胸主动脉平滑肌细胞株A7r5分为对照组、钙化组和氢干预钙化组。对照组细胞正常培养,钙化组细胞在钙化培养液(10 mmol/Lβ-磷酸甘油+1.5 mmol/L CaCl_(2))中培养,氢干预钙化组细胞在钙化培养液中并置于氢培养箱培养。诱导12 d后,茜素红染色检测钙盐沉积;β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老;二氢乙啶荧光探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;Western blot法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、平滑肌蛋白22α(smooth muscle protein-22α,SM-22α)、p21、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、磷酸化mTOR(phosphorylated mTOR,p-mTOR)、AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和磷酸化AMPK(phosphorylated AMPK,p-AMPK)的蛋白水平。结果:与对照组相比,钙化组A7r5细胞钙盐沉积和衰老明显,细胞内ROS水平显著升高(P<0.05),α-SMA、SM-22α和pAMPK蛋白水平显著降低(P<0.05),RUNX2、p21和p-mTOR蛋白水平显著升高(P<0.05);与钙化组相比,氢干预钙化组细胞钙盐沉积和衰老得到明显缓解,ROS水平显著降低(P<0.05),α-SMA、SM-22α和p-AMPK蛋白水平显著升高(P<0.05),RUNX2、p21和p-mTOR蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论:氢分子可通过激活AMPK/mTOR信号通路,抑制氧化应激,抵抗细胞衰老,从而减轻高磷诱导的血管平滑肌细胞钙化。

3-溴丙酮酸通过AMPK/mTOR信号通路调控成纤维样滑膜细胞凋亡/自噬失衡的作用

目的基于AMPK/mTOR信号通路探讨3-溴丙酮酸(3-bromopyruvate,3-BrPA)对大鼠成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocytes,FLS)凋亡、自噬的调控作用和机制。方法使用肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导体外培养的大鼠FLS来构建类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)模型。MTT实验检测TNF-α诱导FLS以及3-BrPA治疗FLS的适宜浓度,划痕实验和Transwell实验检测3-BrPA对FLS迁移和侵袭能力的影响,流式细胞术和JC-1线粒体膜电位实验检测FLS的凋亡情况,mCherry-EGFP-LC3B过表达质粒检测FLS自噬流变化,Western blot检测FLS凋亡/自噬相关蛋白及AMPK/mTOR通路相关蛋白的表达。结果3-BrPA(15μmol·L^(-1))明显抑制了TNF-α(25μg·L^(-1))刺激下FLS的增殖、迁移和侵袭。此外,还促进FLS凋亡、下调FLS线粒体膜电位并阻断FLS的自噬流。Western blot检测结果显示,相比于TNF-α组,3-BrPA上调caspase-3、Bax、P62和p-mTOR/mTOR的表达,下调LC3B、Beclin1、Bcl-2和p-AMPK/AMPK的表达。结论3-BrPA能够在体外调节大鼠FLS凋亡/自噬失衡来抑制其异常活化,其机制可能与抑制AMPK/mTOR信号通路有关。