miR-155-5p介导PIK3R1负调控PI3K/AKT信号通路促进原发性干燥综合征人唾液腺上皮细胞增殖

目的探讨miR-155-5p靶向作用于PIK3R1调控PI3K/AKT信号通路对原发性干燥综合征人唾液腺上皮细胞(pSSHSGECs)的影响。方法通过双荧光素酶验证miR-155-5p与PI3K/AKT通路的靶向关系。利用TRAIL及INF-γ刺激细胞,模拟pSS-HSGECs细胞模型;空白组:HSGECs,模型组:TRAIL+INF-γ+HSGECs,空转组:TRAIL+INF-γ+HSGECs+miR-155-inhibitor-NC;miR-155抑制组:TRAIL+INF-γ+IHSGECs+miR-155-inhibitor;CKK-8法、流式细胞术、平板克隆形成实验分别检测细胞活力、细胞周期及凋亡率、细胞增殖能力。ELISA、RT-PCR方法分别检测相关细胞因子、miR-155-5p表达。蛋白质免疫印迹法检测PI3K/AKT信号通路蛋白表达。结果双荧光素酶检测结果表明,miR-155-5p与PI3K/AKT通路存在靶向关系,且PIK3R1mRNA为二者的结合位点。与空白组相比,模型组细胞活力、细胞克隆形成能力、IL-10、IL-4水平降低;细胞凋亡率、细胞周期G2期比例、TNF-α、IL-6、miR-155-5p、PIK3R1 mRNA表达、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比率、PIK3R1mRNA蛋白相对表达显著升高(P<0.01)。与模型组及空转组相比,miR-155抑制组细胞活力、G1期比例、克隆形成能力、IL-10和IL-4水平上升;同时细胞凋亡率、细胞周期G2期比例、TNF-α、IL-6、miR-155-5p、PIK3R1 mRNA表达、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比率及PIK3R1蛋白相对表达下降(P<0.05)。结论miR-155-5p可靶向作用于PI3K1mRNA,负向调节PI3K/AKT信号通路的过表达,改善pSSHSGECs增殖与凋亡异常,调节炎症反应。

玉屏风散调控IRS/PI3K/Akt通路对2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的作用机制

基于胰岛素受体底物(IRS)/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路研究玉屏风散对2型糖尿病(T2DM)大鼠的干预作用,探究玉屏风散改善T2DM大鼠肝脏胰岛素抵抗的潜在机制。采用高脂高糖饲料喂养联合腹腔注射链脲佐菌素建立T2DM大鼠模型。选取造模成功的大鼠分为模型组、阳性对照组和玉屏风散组,同时,另设空白组,分别给予相应药物灌胃治疗,模型组和空白组灌胃等量生理盐水。实验期间定期测定体质量、空腹血糖,实验末期测定葡萄糖耐量及胰岛素耐量。实验结束后测定血糖、胰岛素,血脂及相关肝脏功能指标水平;观察肝脏病理损伤变化,检测肝脏单胺氧化酶水平,qRT-PCR法检测IRS/PI3K/Akt通路相关基因mRNA表达量。结果显示,与模型组相比,玉屏风散组大鼠体质量增加;空腹血糖、空腹胰岛素、稳态模型评估指数降低;葡萄糖耐量及胰岛素耐量下面积降低;血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇含量降低,高密度脂蛋白胆固醇含量升高;肝脏单胺氧化酶水平降低;血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、总胆红素水平降低,总蛋白、白蛋白水平升高;苏木精-伊红(HE)染色显示肝细胞病理性损伤有所减轻。同时,与模型组相比,玉屏风散组大鼠肝脏IRS1、PI3K和Akt mRNA表达明显升高,白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA表达明显降低。以上表明玉屏风散可通过调控IRS/PI3K/Akt信号通路,调节糖脂代谢紊乱,提高胰岛素敏感性,改善肝脏胰岛素抵抗,进而发挥治疗T2DM的作用。

葛根芩连汤通过IRS-1/PI3K/AKT通路对胃肠湿热型2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响

目的探究葛根芩连汤通过胰岛素受体底物-1(IRS-1)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)通路对胃肠湿热型2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响。方法将40只SD大鼠随机分为正常组(2 mL生理盐水灌胃)、造模组(2 mL生理盐水灌胃)、二甲双胍组(4.17 mg/100 g二甲双胍灌胃)和葛根芩连汤组(1 g/100 g葛根芩连汤灌胃),每组10只。采用高脂高糖饲料加腹腔注射链脲佐菌素(STZ)构建2型糖尿病大鼠模型,随后喂食油脂、42°白酒及蜂蜜水构建胃肠湿热型2型糖尿病大鼠模型。测量各组大鼠不同时间节点体质量,血糖仪测定空腹血糖(FBG);ELISA检测空腹胰岛素(FINS)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平变化、计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);HE染色检测肝组织病理学变化;检测肝组织过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)含量变化。Western blot检测肝组织IRS-1、PI3K、p-PI3K、AKT及p-AKT蛋白变化。结果与正常组比较,造模组大鼠体质量、FBG、FINS及HOMA-IR、GSH-Px、CAT、SOD、IRS-1、p-PI3K/PI3K及p-AKT/AKT水平均明显下降(P<0.05)、TG、TC、IL-6、TNF-α及MDA含量均显著升高(P<0.05),可见局灶性肝实质损失。与造模组比较,二甲双胍组及葛根芩连汤组大鼠体质量、FBG、FINS及HOMA-IR、GSH-Px、CAT、SOD、IRS-1、p-PI3K/PI3K及p-AKT/AKT水平均明显升高(P<0.05)、TG、TC、IL-6、TNF-α及MDA含量均显著降低(P<0.05),显示正常的肝实质。结论葛根芩连汤可明显改善胃肠湿热型2型糖尿病糖脂紊乱,可能是通过IRS-1/PI3K/AKT通路发挥作用。

基于生物信息学和实验验证探讨温经汤通过PI3K/Akt/mTOR通路对子宫内膜异位症自噬的影响

目的采用生物信息学方法及体外实验探讨温经汤治疗子宫内膜异位症的机制。方法通过TCMSP数据库收集温经汤有效成分及相关靶点,利用GEO数据库筛选子宫内膜异位症相关靶点并对靶点进行功能富集分析,预测温经汤治疗子宫内膜异位症的核心靶点并对核心靶点-药物配体进行分子对接,通过体外实验对结果进行验证。结果通过TCMSP数据库筛选获得温经汤有效成分117种,对应靶点248个;GEO数据库收集子宫内膜异位症相关差异基因5312个;温经汤治疗子宫内膜异位症的潜在作用靶点97个,核心靶点为IL6、TNF、EGFR。子宫内膜异位症差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、MAPK信号通路、内吞作用、钙信号通路、自噬、PI3K-Akt信号通路等。分子对接表明IL6、TNF、EGFR与相应药物配体结合稳定。体外实验表明,温经汤可抑制PI3K/Akt/mTOR通路表达,促进LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转化,增加Beclin-1表达,抑制P62表达。温经汤还可抑制子宫内膜异位症特异性生物标志物CA125表达,减少异位内膜细胞表皮生长因子受体、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α表达,抑制异位内膜细胞增殖。结论温经汤可通过多途径、多靶点治疗子宫内膜异位症。其中,通过抑制PI3K/Akt/mTOR表达逆转自噬抑制是重要机制之一。

不同强度运动抑制糖尿病大鼠肾脏PI3K/AKT/mTOR信号通路改善自噬的比较

背景:2型糖尿病损害肾功能。研究表明运动干预可以保护肾脏;鸢尾素可以通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路恢复自噬,保护糖尿病肾病患者的肾功能。目的:探讨运动能否通过抑制肾脏磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路过度激活来恢复自噬,改善肾损伤,以及分析不同方式运动产生影响的差异。方法:将6周龄的SD大鼠随机分为空白对照组(正常大鼠)和糖尿病组,其中糖尿病组大鼠经过高脂高糖喂养加腹腔注射低剂量1%链脲佐菌素(30 mg/kg)建立2型糖尿病模型。造模成功后再将糖尿病组大鼠随机分成糖尿病模型组、中强度持续运动组和高强度间歇运动组。两个运动组大鼠分别进行8周不同强度运动干预。取材后采用葡萄糖氧化酶法检测大鼠空腹血糖,使用试剂盒检测糖化血红蛋白水平,Elisa法检测血清胰岛素浓度,计算胰岛素抵抗指数,RT-PCR检测肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、雷帕霉素靶蛋白、Beclin-1、podocin、nephrin的基因表达量,Western Blot检测肾组织雷帕霉素靶蛋白及自噬标记蛋白LC3-1、LC3-2、Beclin-1的蛋白表达量。结果与结论:①2型糖尿病大鼠空腹血糖和糖化血红蛋白水平极显著性升高,胰岛素抵抗水平显著上升,胰岛素水平显著下降;两种运动均能使2型糖尿病大鼠空腹血糖和糖化血红蛋白水平极显著下降,胰岛素抵抗水平显著下降,胰岛素水平显著上升;与中强度持续运动组相比,高强度间歇运动组胰岛素水平显著上升。②2型糖尿病大鼠podocin、nephrin基因表达量显著降低;两种不同形式运动均能显著提高其表达;与高强度间歇运动组相比,中等强度持续性运动组足细胞相关蛋白基因表达有进一步上升趋势,但无显著性差异。③2型糖尿病大鼠肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及蛋白的表达量显著增加,自噬标志蛋白Beclin-1、LC3-2表达量以及LC3-2/LC3-1显著降低;两种不同形式运动均能使肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及雷帕霉素靶蛋白蛋白的表达量显著降低,自噬标志蛋白Beclin-1、LC3-2以及LC3-2/LC3-1显著升高;与中等强度持续性运动组相比,高强度间歇运动的磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及雷帕霉素靶蛋白的蛋白表达量有进一步下降的趋势,Beclin-1、LC3-2以及LC3-2/LC3-1有进一步升高的趋势,但仅Beclin-1有显著性差异。④结果说明2型糖尿病肾脏足细胞损伤,自噬受到抑制,与磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/mTORC1信号通路被异常激活密切相关。高强度间歇运动和中等强度持续性运动可以保护糖尿病肾脏,减少足细胞损伤,促进自噬恢复,这可能与运动抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路过度激活有关。与中等强度持续性运动相比,高强度间歇运动恢复自噬的效果呈更优趋势,但足细胞蛋白表达稍有下降。

黄连温胆汤调控IGF-1/PI3K/Akt信号通路对小鼠睡眠及认知障碍的影响

目的:探讨黄连温胆汤对小鼠睡眠及认知障碍的影响及相关机制。方法:将小鼠随机分为对照组、模型组、低剂量组、高剂量组、奥氮平组(阳性对照),各10例。除对照组外,其余各组小鼠通过腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA)建立睡眠障碍小鼠模型。低剂量组、高剂量组每日灌胃黄连温胆汤(0.2 g/kg、0.8 g/kg),奥氮平组每日灌胃奥氮平(10 mg/kg),连续给药4周。采用戊巴比妥钠翻正实验检测小鼠睡眠质量,新物体识别实验检测各组小鼠鉴别指数(DI),Morris水迷宫实验检测各组小鼠空间学习记忆功能,苏木精-伊红(HE)染色检测各组小鼠海马组织病理变化,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测各组小鼠海马组织γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(GLU)水平,Western blot检测各组小鼠海马组织胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、磷酸化的磷脂酰肌醇3-激酶(p-PI3K)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化的蛋白激酶B(p-Akt)、蛋白激酶B(Akt)蛋白表达水平。结果:与对照组比较,模型组小鼠睡眠潜伏期显著延长、睡眠时间显著缩短,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,低剂量组、高剂量组及奥氮平组小鼠睡眠潜伏期显著缩短,睡眠时间显著延长,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,模型组小鼠DI、目标象限探索时间、穿越平台次数、GABA、IGF-1、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt水平显著降低,平台探索总时间、平台探索总距离、GLU水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,低剂量组、高剂量组及奥氮平组小鼠DI、目标象限探索时间、穿越平台次数、GABA、IGF-1、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt水平显著升高,平台探索总时间、平台探索总距离、GLU水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。黄连温胆汤或奥氮平可改善睡眠障碍小鼠的海马组织病理变化。结论:黄连温胆汤可显著改善小鼠睡眠及认知障碍,其机制可能与黄连温胆汤激活IGF-1/PI3K/Akt信号通路有关。

白虎汤联合中药石蜡疗法治疗2型糖尿病患者的临床疗效及对IRS-1/PI3K/Akt信号通路的影响

目的:探究白虎汤联合中药石蜡疗法对2型糖尿病患者的临床疗效及对胰岛素受体底物-1(IRS-1)/磷脂酰肌醇-3(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路的影响。方法:选取2021年9月~2022年12月在我院内分泌科接受治疗的132例2型糖尿病患者的临床资料进行回顾性分析,根据治疗方式分为对照组(n=64)和观察组(n=68),在基础治疗后对照组给予中药石蜡疗法,观察组给予白虎汤联合中药石蜡疗法。连续治疗8周,比较两组治疗疗效、糖代谢[空腹血糖(FBG)、餐后2小时血糖(2hPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)]、氧化应激水平[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)]、IRS-1/PI3K/Akt信号通路相关mRNA表达情况及不良反应发生率。结果:观察组治疗疗效高于对照组(85.29%vs 65.63%,P<0.05)。治疗后,两组FBG、HbA1c、OGTT、MDA含量较治疗前降低,且观察组显著低于对照组(P<0.05)。两组SOD、GSH及IRS-1、PI3K、Akt mRNA相对表达量较治疗前升高,且观察组显著高于对照组(P<0.05)。治疗过程中观察组不良反应发生率与对照组比较差异无统计学意义(3.13%vs 7.35%,P>0.05)。结论:白虎汤联合中药石蜡疗法能调节2型糖尿病患者糖代谢失衡,降低氧化应激水平,其作用机制可能与激活IRS-1/PI3K/Akt信号通路有关。

基于PI3K/Akt/mTOR信号通路的丹龙醒脑方对血管性痴呆大鼠学习记忆能力的影响

目的基于PI3K/Akt/mTOR信号通路观察丹龙醒脑方对血管性痴呆(VD)大鼠学习记忆能力的影响,探讨其可能的作用机制。方法采用改良双侧颈总动脉结扎法制备VD大鼠模型,将成模大鼠随机分为模型组、尼莫地平组和丹龙醒脑方低、中、高剂量组(3.7、7.4、14.8g/kg),每组10只,假手术组仅分离动脉、不结扎,各给药组分别予相应药物灌胃,假手术组和模型组予等量生理盐水灌胃,连续4周。Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆能力,HE染色观察海马组织形态,免疫组化法检测海马组织微血管密度及血管内皮生长因子(VEGF)表达,生化法检测海马组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量,实时荧光定量PCR及Westernblot检测海马组织磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、VEGF、Bax、Bcl-2 mRNA及蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠逃避潜伏期明显延长、穿越平台次数明显减少(P<0.01),海马CA1区细胞形态不规则,排列松散,边界模糊,核仁固缩,较多神经元坏死,微血管密度和VEGF表达明显升高(P<0.01),海马组织SOD、GSH-Px活性降低(P<0.01),MDA含量升高(P<0.01),海马CA1区HIF-1α、VEGF、Bax mRNA及蛋白表达升高,PI3K、Akt、mTOR、Bcl-2 mRNA及蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,丹龙醒脑方各剂量组大鼠逃避潜伏期明显缩短,穿越平台次数增加(P<0.05,P<0.01),海马CA1区神经细胞损伤减轻,微血管密度和VEGF表达升高(P<0.05,P<0.01),海马组织SOD、GSH-Px活性升高(P<0.05,P<0.01),MDA含量降低(P<0.05,P<0.01),海马CA1区PI3K、Akt、mTOR、HIF-1α、VEGF、Bcl-2mRNA及蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01),BaxmRNA及蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论丹龙醒脑方可改善VD大鼠学习记忆能力,促进血管新生,抑制氧化应激和细胞凋亡,其机制可能与上调海马组织PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。

中药靶向PI3K/Akt信号通路治疗阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)是痴呆中最常见的一种类型,以记忆障碍和认知功能下降为主要特点。大脑内细胞信号转导通路的有序运转,维持着神经细胞的生理功能活动。磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信号通路是细胞增殖、分化、生长、凋亡的经典通路,可调控下游效应分子参与AD的发生发展,在异常蛋白聚集、脑内胰岛素抵抗、神经炎症、氧化应激、细胞凋亡、细胞自噬等多方面发挥重要作用。基于国内外的研究现状,梳理总结了近年来中药通过靶向PI3K/Akt信号通路治疗AD的研究进展,以期为AD药物治疗开拓新的思路,也为后续更深入的机制研究提供参考依据。

金合欢素调节IRS-1/PI3K/AKT信号通路对糖尿病大鼠胰岛素抵抗的影响

目的探讨金合欢素调节胰岛素受体底物-1(IRS-1)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(AKT)信号通路对糖尿病大鼠胰岛素抵抗(IR)的影响。方法选取6周龄,体质量220~235 g的SPF级SD雄性大鼠60只作为研究对象。随机选出12只大鼠作为对照组(NC组),其余48只大鼠构建2型糖尿病(T2DM)大鼠模型,造模成功后随机分为糖尿病组、金合欢素组、MG53组、金合欢素+MG53组,每组12只。检测所有大鼠空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三脂(TG)水平。采用酶联免疫吸附试验检测空腹胰岛素(FINS)水平以及胰腺组织白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,计算胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);计算口服葡萄糖耐量实验曲线下面积(AUC);采用苏木精和伊红(HE)染色检测胰腺组织病理变化;采用Western blot法检测IRS-1/PI3K/AKT通路蛋白表达水平。结果与NC组相比,糖尿病组大鼠体质量、FBG、TC、TG、LDL水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病组相比,金合欢素组大鼠体质量、FBG、TC、TG、LDL水平均明显下降,而MG53组均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与金合欢素组相比,金合欢素+MG53组大鼠体质量、FBG、TC、TG、LDL水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与NC组相比,糖尿病组FBG、FINS、HOMA-IR水平均明显升高,AUC明显增大,ISI水平明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病组相比,金合欢素组FINS、HOMA-IR水平均明显下降,AUC明显减小,ISI水平明显升高,而MG53组FINS、HOMA-IR水平均明显升高,AUC明显增大,ISI水平明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与金合欢素组相比,金合欢素+MG53组FINS、HOMA-IR水平均明显升高,AUC明显增大,ISI水平明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。与NC组相比,糖尿病组TNF-α、IL-1β水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病组相比,金合欢素组TNF-α、IL-1β水平均明显下降,而MG53组TNF-α、IL-1β水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与金合欢素组相比,金合欢素+MG53组TNF-α、IL-1β水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。HE染色结果显示,NC组大鼠胰腺组织染色清晰,结构正常,可以观察到明显的外分泌腺泡和胰岛、小叶内导管和小叶间导管;与NC组相比,糖尿病组观察到血管充血、腺泡和小叶内导管聚集有炎症细胞;与糖尿病组相比,金合欢素组炎症细胞浸润现象减少,而MG53组小叶内和小叶间导管中观察到重度炎症细胞聚集;金合欢素+MG53组胰腺结构与糖尿病组相似。与NC组相比,糖尿病组p-IRS-1/IRS-1、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白水平均明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病组相比,金合欢素组p-IRS-1/IRS-1、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白水平均明显升高,而MG53组p-IRS-1/IRS-1、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白水平均明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与金合欢素组相比,金合欢素+MG53组p-IRS-1/IRS-1、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白水平均明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论金合欢素可能通过上调IRS-1/PI3K/AKT信号通路发挥减轻糖尿病大鼠IR的作用。

二甲双胍抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路保护骨关节炎模型大鼠关节软骨

背景:研究表明,二甲双胍具有抗炎、抗肿瘤、抗衰老与血管保护作用,可抑制骨关节炎的进展,但其具体的作用机制仍不明确。目的:探讨二甲双胍对骨关节炎模型大鼠软骨保护的作用机制。方法:取40只雄性SD大鼠,采用随机数字表法分4组(n=10):空白组不进行任何手术,假手术组暴露关节腔,模型组、二甲双胍组采用改良Hulth法建立骨关节炎模型;造模后1 d,二甲双胍组大鼠灌胃给予二甲双胍200 mg/(kg·d),模型组、空白组、假手术组灌胃给予生理盐水,连续给药4周。给药结束后,苏木精-伊红、甲苯胺蓝和番红O-固绿染色观察大鼠膝关节软骨病理形态,免疫组化染色与Western blotting检测大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、ADAMTS5、Beclin1、P62、p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR的蛋白表达。结果与结论:①苏木精-伊红、甲苯胺蓝和番红O-固绿染色结果显示,空白组、假手术组大鼠膝关节软骨表面光滑,组织形态正常;模型组大鼠膝关节软骨表面不规则,软骨组织出现缺损,软骨细胞数量减少,软骨基质中蛋白多糖含量减少;相较于模型组,二甲双胍组大鼠膝关节软骨结构损伤有明显改善,软骨表面趋于平整,软骨细胞数量与软骨基质中蛋白多糖含量增加;②免疫组化染色与Western blotting检测结果显示,与空白组、假手术组比较,模型组大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、Beclin1蛋白表达降低(P<0.05),ADAMTS5、P62及p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,二甲双胍组大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、Beclin1蛋白表达升高(P<0.05),ADAMTS5、P62及p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达降低(P<0.05);③结果表明,二甲双胍可通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路的活化提高骨关节炎模型大鼠软骨细胞自噬活性、减少软骨基质降解,进而发挥关节软骨保护作用。

十敛散联合舒脉胶囊通过调控PI3K/AKT/Relaxin/Apelin通路促进糖尿病足溃疡大鼠创面愈合

【目的】观察外用十敛散联合内服舒脉胶囊对糖尿病足溃疡(DFU)大鼠的治疗作用及机制。【方法】将足溃疡造模成功的雄性大鼠8只设为对照组。将DFU造模成功的雄性大鼠24只随机分为DFU组、舒脉组、十敛散合舒脉组,每组8只。对应干预后,比较各组大鼠的创面愈合率,创面组织病理学变化,血清中炎症因子白细胞介素(IL)-6、IL-1β和血管内皮生长因子(VEGF)水平,创面组织松弛素(Relaxin)、爱帕琳肽(Apelin)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、VEGF蛋白表达水平,PI3K、AKT、Relaxin和Apelin mRNA表达水平。【结果】与对照组比较,DFU组创面愈合率,血清、创面VEGF水平,创面Relaxin水平,创面AKT蛋白、mRNA水平均显著降低(P<0.05),血清IL-6、IL-1β水平,创面Apelin水平,PI3K蛋白、mRNA表达水平均显著升高(P<0.05),镜下可见创面肉芽组织及新生的毛细血管减少,炎性细胞浸润增多。与DFU组比较,舒脉组和十敛散合舒脉组创面愈合率,血清、创面VEGF水平,创面Relaxin、Apelin水平,创面PI3K和AKT的蛋白及mRNA表达水平均显著升高(P<0.05),血清IL-6、IL-1β水平均显著降低(P<0.05),镜下可见创面肉芽组织及新生的毛细血管增多,炎性细胞浸润减少。与舒脉组比较,十敛散合舒脉组创面愈合率,创面VEGF水平,创面Relaxin、Apelin水平,创面PI3K和AKT的蛋白及mRNA水平均显著升高(P<0.05),血清IL-6、IL-1β水平均显著降低(P<0.05),镜下可见创面肉芽组织及新生的毛细血管增多,炎性细胞浸润减少。【结论】外用十敛散联合内服舒脉胶囊可促进糖尿病足溃疡大鼠创面愈合,其机制与激活PI3K/AKT/Relaxin/Apelin信号通路有关。

IRS-2通过PI3K/AKT通路调控肝细胞焦亡的实验研究

目的探讨胰岛素受体底物(IRS-2)在过氧化氢(H2O2)诱导肝细胞焦亡中的作用及分子机制。方法H2O2刺激HepG2与L02细胞系。构建IRS-2 siRNA,在HepG2与L02细胞系中抑制IRS-2基因表达,Western印迹法检测细胞IRS-2与焦亡相关蛋白表达水平。CCK-8法检测细胞活性,流式细胞仪检测线粒体膜电位变化,电镜下观测细胞形态、线粒体与焦亡小体,Mito-Track Green观测线粒体形态与数量。IRS-2 siRNA单独或联合PI3K/AKT通路激动剂刺激HepG2与L02细胞系,检测PI3K/AKT通路蛋白与焦亡相关蛋白表达水平。结果与对照组相比,H2O2可降低肝细胞活率,降低IRS-2蛋白表达,提高细胞焦亡相关蛋白表达。下调细胞内IRS-2表达可导致肝细胞线粒体功能障碍,肝细胞形态发生破坏,焦亡小体数量增多,上调细胞焦亡相关蛋白表达水平,P-PI3K/PI3K与P-AKT/AKT比值下调。激活PI3K/AKT通路可逆转IRS-2下调导致的肝细胞焦亡相关蛋白表达。结论H2O2刺激肝细胞能降低IRS-2蛋白表达,诱导细胞焦亡。抑制IRS-2表达可能通过减少PI3K/AKT通路激活导致线粒体功能障碍,诱导肝细胞焦亡。

健脾化痰祛瘀法对肥胖2型糖尿病模型糖脂代谢及IRS-1/PI3K/Akt2信号通路的影响

目的:探讨健脾化痰祛瘀法对肥胖2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠的糖脂代谢作用及其机制。方法:通过高脂饮食联合小剂量链佐菌素诱导的T2DM大鼠,分组对照组、模型组、健脾化痰祛瘀方低剂量组、健脾化痰祛瘀方中剂量组、健脾化痰祛瘀方高剂量组。ELISA试剂盒检测血清中促炎细胞因子、生化指标和肝脏中与糖代谢相关的关键酶的活性。qPCR检测胰岛素信号通路关键靶点的mRNA水平。采用Western blot法检测肝脏中磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)和葡萄糖转运蛋白2(Glut2)的表达。结果:与对照组相比,模型组大鼠血清空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平显著升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平显著降低。而与模型组相比,健脾化痰祛瘀方治疗显著降低了FINS、TG、TC、LDL-C和FFA水平,降低HDL-C水平。此外,与对照组相比,模型组血清CRP、IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-1β、NO水平明显升高。然而,与模型组相比,健脾化痰祛瘀方治疗后,这些促炎细胞因子明显下降。与对照组大鼠相比,模型组大鼠中PEPCK、FBPase、G6Pase和GP的活性增加,但通过健脾化痰祛瘀方治疗后这些酶的活性明显降低。此外,与对照组大鼠相比,模型组大鼠中IRS-1、p-PI3K、p-Akt2的表达增加,但通过健脾化痰祛瘀方治疗后IRS-1、p-PI3K、p-Akt2的表达明显降低。结论:健脾化痰祛瘀法可能通过激活IRS-1/PI3K/Akt2信号通路改善T2DM大鼠的糖脂代谢。

基于PI3K/AKT/HIF-1α通路探讨针刺“委中”对腰肌慢性钝挫伤大鼠血管生成的影响

目的观察针刺“委中”对腰肌慢性钝挫伤大鼠血管生成的影响,基于PI3K/AKT/HIF-1α通路探讨针刺治疗慢性腰痛的作用机制。方法24只SD雄性大鼠建立腰肌慢性钝挫伤模型,造模成功后随机分为模型组、委中穴组和非穴组,每组8只。另取8只同龄大鼠作为空白组。委中穴组取双侧“委中”行针刺干预,非穴组取双侧“委中”向内旁开0.5 cm行针刺干预,每次20 min,每日1次,连续2周。空白组和模型组采取相同的抓取固定,不作任何干预。测量大鼠体质量及四肢抓力,HE染色观察腰肌组织形态,ELISA检测腰肌组织一氧化氮(NO)含量,免疫荧光染色检测腰肌组织血管内皮生长因子(VEGF)表达,Western blot检测腰肌组织磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达。结果与空白组比较,模型组大鼠体质量及四肢抓力下降(P<0.01),腰部骨骼肌细胞结构排列松散,有红细胞及细胞核渗出,腰肌组织NO含量、VEGF阳性表达降低(P<0.01),腰肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、HIF-1α蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,委中穴组大鼠体质量及四肢抓力增加(P<0.05,P<0.01),腰部骨骼肌细胞排列较紧密、整齐,腰肌组织NO含量、VEGF阳性表达升高(P<0.01),腰肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、HIF-1α蛋白表达升高(P<0.01)。委中穴组作用明显优于非穴组(P<0.05,P<0.01)。结论针刺“委中”可有效促进大鼠腰肌慢性钝挫伤修复,其机制可能与激活PI3K/AKT/HIF-1α通路调节血管生成,改善血管损伤有关。

消渴健脾方通过调控PEDF激活PI3K/Akt及AMPK信号通路对2型糖尿病胰岛素抵抗的影响及可能机制

目的探讨消渴健脾方通过调控色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor,PEDF)激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphoinositide-3-Kinase/Protein kinase B,PI3K/Akt)及腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信号通路对2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)的影响及可能机制。方法36只实验大鼠按照随机数字法分为7组,对照组、2型糖尿病模型组、盐酸二甲双胍+T2DM大鼠组、消渴健脾方低剂量组、消渴健脾方中剂量组、消渴健脾方高剂量组,每组各6只。对比不同组大鼠体质量、全血血糖、空腹胰岛素(fasting Insulin,FINS)、肝功能、血脂四项、肝糖原的表达变化、p-PI3K、p-Akt、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,p-GSK-3β)、p-AMPK、脂肪甘油三酯水解酶(adipose Triglyceride Lipase,ATGL)的蛋白表达水平及β-actin实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)引物、观察组织病理变化。结果药物干预后,盐酸二甲双胍+T2DM大鼠组、消渴健脾方中剂量组及消渴健脾方低剂量组的谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspertate aminotransferase,AST)、总胆固醇(total cholestrol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL)表达量较2型糖尿病模型组显著降低,高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)的表达量显著升高(P<0.05);盐酸二甲双胍+T2DM大鼠组、消渴健脾方中剂量组及消渴健脾方低剂量组的空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、FINS、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c,HbA1c)及IR值较2型糖尿病模型组显著降低(P<0.05);盐酸二甲双胍+T2DM大鼠组、消渴健脾方中剂量组及消渴健脾方低剂量组的肝糖原及肝脏组织中PEDF含量较2型糖尿病模型组显著升高,血清中的PEDF的含量显著降低(P<0.05);消渴健脾方高剂量组的肝糖原及肝脏组织中PEDF的含量较盐酸二甲双胍+T2DM大鼠组降低,血清中的PEDF的含量升高(P<0.05)。苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)病理结果表明:2型糖尿病模型组肝脏肝细胞排列紊乱、凝固性坏死、水肿、细胞核数量降低。消渴健脾方中剂量组的PI3K、Akt、GSK-3β、AMPK、ATGL的表达水平及β-actin荧光实时定量PCR引物水平较2型糖尿病模型组显著升高(P<0.05)。结论中剂量消渴健脾方存在通过增强T2DM大鼠对PEDF激活的PI3K/Akt及AMPK信号通路水平情况,降低肝糖原及肝脏组织中PEDF的含量增高血清中的PEDF的含量,从而减轻IR程度,推测这是降低血糖的可能机制。

人参皂苷-Rg5通过PI3K/AKT/mTOR信号通路与伊马替尼抗慢性粒细胞白血病K562细胞的协同作用

目的:探讨人参皂苷-Rg5与伊马替尼在抗慢性粒细胞白血病K562细胞中的协同作用及其机制。方法:采用CCK-8法检测不同浓度的人参皂苷-Rg5和伊马替尼对K562细胞增殖的抑制作用;根据人参皂苷-Rg5和伊马替尼的IC50调整浓度共同作用于K562细胞,并使用在线软件Synergy finder分析两药的协同作用;采用流式细胞术分析单独或联合用药对K562细胞凋亡和细胞周期分布的影响;采用Western blot检测单独或联合用药后K562细胞PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白及凋亡相关蛋白的表达。结果:人参皂苷-Rg5和伊马替尼均可以剂量依赖性的方式抑制K562细胞的增殖(r=-0.991,r=-0.942)。Synergy finder分析结果显示,人参皂苷-Rg5和伊马替尼对K562细胞具有协同作用,ZIP评分>10。人参皂苷-Rg5和伊马替尼单药处理后的K562细胞凋亡率分别为11.96%和8.13%,联合用药后K562细胞的凋亡率为21.35%,联合处理组的细胞凋亡率高于单药组(P<0.05)。两药联合处理后K562细胞G0/G1期比例较单药组明显增加(P<0.05)。两药联合处理后K562细胞中p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达显著降低,下调BCL-2的表达,上调BAX的表达,导致Bcl-2/BAX比值下降,而非磷酸化的PI3K、AKT和mTOR蛋白表达未见显著变化。结论:人参皂苷-Rg5通过调控PI3K/AKT/mTOR通路与伊马替尼抗白血病K562细胞具有协同作用,为慢性粒细胞白血病患者提供更多的治疗选择。

地奥心血康激活IRS-1/PI3K/Akt信号通路改善非酒精性脂肪性肝炎小鼠胰岛素抵抗的实验研究

目的:研究地奥心血康(DXXK)对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠胰岛素抵抗的影响及作用机制。方法:C57BL/6J小鼠随机分为正常组和造模组,造模组高脂饲料饲喂16周后随机分为模型组、吡格列酮组(6.0 mg·kg^(-1)·d^(-1)),DXXK高、中、低(200、60、20 mg·kg^(-1)·d^(-1))剂量组,每组8只,灌胃给药连续8周。检测小鼠体质量、活动度、脂肪质量、空腹血糖(FBG)、血清胰岛素(FINS)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平及肝脏中的TC、TG含量;口服葡萄糖耐量实验(OGTT)、腹腔胰岛素耐量实验(IPITT),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛素敏感指数(ISI)、OGTT和IPITT的曲线下面积(AUC);HE染色观察肝脏病理、油红O染色观察肝脏脂质蓄积情况;Western blot法检测肝脏组织IRS-1/PI3K/Akt信号通路中相关蛋白及下游靶标甾醇调节元件结合蛋白1c(SREBP-1c)蛋白水平。结果:与模型组比较,DXXK组和吡格列酮组小鼠的体质量、脂肪质量、FBG、FINS、HOMA-IR、ISI、TC、TG、AST、ALT水平、OGTT和IPITT的AUC均显著降低(P<0.05,P<0.01),活动度显著升高,肝脏脂质沉积和肝功能异常明显改善(P<0.05,P<0.01),肝细胞脂肪变性和气球样变明显减轻,肝脏p-IRS-1/IRS-1、PI3K、p-AKT/AKT蛋白表达显著上调,SREBP-1c蛋白表达显著下降(P<0.05,P<0.01)。结论:DXXK可以改善NASH小鼠的胰岛素抵抗,其作用机制可能与激活IRS-1/PI3K/Akt信号通路有关。

中药调节PI3K/Akt信号通路在肝纤维化治疗中的研究进展

肝纤维化是由于多种原因导致细胞外基质的过量沉积而形成的慢性疾病。肝纤维化发病率高,发病机制复杂,是公认的慢性、难治性的肝病。现代医学治疗肝纤维化主要以对症治疗为主,难以解决纤维化的复杂病机。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路是肝纤维化发病的关键信号通路,在调节肝星状细胞活化与凋亡、肝脏炎症反应、氧化应激、自噬等机制中扮演着核心的作用。中药有效成分及复方可通过靶向PI3K/Akt信号通路减轻肝纤维化甚至逆转纤维化。现以PI3K/Akt信号通路为切入点,通过阐述该通路及其上下游与肝纤维化的关系,并探索中药有效成分及复方基于PI3K/Akt信号通路抗肝纤维化作用机制进行归纳总结,以期为该病的基础研究和临床应用提供理论基础。

脂肪干细胞对心肌梗死大鼠心肌组织中miR-423-5p及PI3K/AKT通路的影响

目的探讨脂肪干细胞(ADSCs)对心肌梗死模型大鼠心肌组织中miR-423-5p、PI3K、AKT的影响。方法将实验大鼠随机分为对照组、心梗模型组(模型组)、心梗模型+rADSCs组(干预组),每组6只。对照组大鼠麻醉后仅开胸后缝合,模型组、干预组大鼠麻醉后结扎前降支,干预组在缝合前心脏原位注射大鼠脂肪干细胞(10^(6)个细胞/只)。观测并称量各组大鼠心脏质量,用HE染色及Masson染色观察心肌组织病理变化,实时荧光定量PCR检测miR-423-5p、PI3K、AKT的mRNA表达情况,Western blot方法检测AKT、p-AKT、PI3K、p-PI3K的蛋白表达。结果与对照组相比,模型组、干预组大鼠的心脏组织质量显著升高,其中模型组与对照组间差异有统计学意义(P<0.05);病理结果显示模型组大鼠心肌细胞排列紊乱,细胞变性坏死严重,胶原纤维沉淀,可见明显的炎性浸润,干预组的大鼠心肌细胞的坏死情况、炎性浸润、胶原纤维沉淀较模型组明显降低;与对照组相比,模型组大鼠心肌组织中PI3K、AKT、miR-423-5p的mRNA表达水平和p-PI3K、p-AKT的蛋白表达水平显著升高(P<0.05);干预组中以上指标的表达水平较模型组显著降低(P<0.05)。结论大鼠脂肪干细胞可以降低心梗模型大鼠心肌组织损伤和纤维化,改善梗死后的心功能。其内在调控机制可能为分泌miR-423-5p,抑制PI3K、AKT的转录水平和蛋白磷酸化水平,发挥保护和治疗心肌梗死的作用。