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。

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。

独活寄生汤调控PI3K/Akt/mTOR信号通路介导细胞焦亡对膝骨关节炎模型兔的影响

探究独活寄生汤防治膝骨关节炎(KOA)的可能作用机制。40只SPF级新西兰大兔采用SPSS 26.0软件随机分为空白组、模型组、独活寄生汤低剂量组、独活寄生汤高剂量组、独活寄生汤高剂量+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)信号通路激活剂组(独活寄生汤高剂量+740Y-P组),每组8只。除空白组外,其余各组大兔采用木瓜蛋白酶膝关节腔注射+膝关节强迫屈曲位法构建KOA模型。造模完成后次日,空白组与模型组予以10 mL·kg^(-1)生理盐水灌胃,独活寄生汤低、高剂量组分别予以8.8、35.2 g·kg^(-1)独活寄生汤灌胃,独活寄生汤高剂量+740Y-P组予以35.2 g·kg^(-1)独活寄生汤灌胃+耳缘静脉注射0.15μmol·kg^(-1)740Y-P,各组均持续给药4周。造模及干预完成后对各组大兔进行行为学观察,干预完成后对各组大兔膝关节行影像学观察,取材后肉眼观察各组大兔膝关节软骨大体形态变化、苏木素-伊红(HE)染色对软骨组织行病理学观察,同时上述观察结果分别通过Lequesne MG评分、Kellgren-Lawrence(K-L)分级、Pelletier评分及Mankin评分进行量化评估,ELISA法检测软骨组织白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)、基质金属蛋白酶13(MMP13)含量,real-time RT-PCR法检测软骨组织PI3K、Akt、mTOR、Nod样受体蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)、焦孔素D(GSDMD)mRNA表达,Western blot法检测软骨组织PI3K、Akt、mTOR、NLRP3、caspase-1、GSDMD蛋白表达。结果显示,与空白组比较,模型组膝关节退变明显;Lequesne MG评分、K-L分级、Pelletier评分及Mankin评分升高;软骨组织中IL-1β、IL-18、MMP13含量升高,PI3K、Akt、mTOR磷酸化激活且mRNA表达升高,NLRP3、caspase-1、GSDMD蛋白及mRNA表达升高。与模型组比较,独活寄生汤低、高剂量组上述指标皆逆转,且独活寄生汤高剂量组上述指标下降程度高于独活寄生汤低剂量组。与独活寄生汤高剂量组比较,独活寄生汤高剂量+740Y-P组膝关节退变改善程度下降;Lequesne MG评分、K-L分级、Pelletier评分及Mankin评分升高;软骨组织中IL-1β、IL-18、MMP13含量升高,P13K、Akt、mTOR磷酸化激活且mRNA表达升高,NLRP3、caspase-1、GSDMD蛋白及mRNA表达升高。综上所述,独活寄生汤干预KOA疗效肯定、安全,其机制可能与抑制软骨组织PI3K/Akt/mTOR信号通路介导的细胞焦亡,从而改善膝关节骨性结构、炎症反应及软骨基质降解有关。

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。

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。

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。

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。

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。

葛根-茯苓发酵产物对T2DM模型大鼠PI3K/Akt/GLUT4信号通路的影响

目的从磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)通路探讨葛根-茯苓发酵产物干预2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的作用机理。方法50只SD大鼠,随机分为正常对照组、模型对照组、阳性药物对照组、葛根-茯苓未发酵药物组、葛根-茯苓发酵药物组,除正常组外的4组均采用高糖高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)注射方式建立T2DM大鼠模型,并持续灌胃给药8周。记录一般情况、体质量、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、空腹血糖(FBG)、2 h餐后血糖(2 hPBG)、糖化血红蛋白(HbAlc)、肝脏和骨骼肌中PI3K/Akt/GLUT4信号通路蛋白和mRNA表达水平及肝组织病理学变化。结果与正常对照组比较,模型对照组大鼠一般情况较差,FBG、2 hPBG、TC、TG、LDL-C、HbAlc等指标水平明显升高(P<0.01),体质量、HDL-C水平明显降低(P<0.01);肝脏组织脂肪样变性、炎性浸润明显;PI3K/Akt/GLUT4通路蛋白和mRNA表达量减少(P<0.01)。与模型对照组比较葛根-茯苓各药物组以上指标均有显著改善(P<0.05),其中,葛根-茯苓发酵药物组较葛根-茯苓未发酵药物组FBG、2hPBG、HbAlc、TC水平明显降低(P<0.05),HDL-C水平、PI3K/Akt/GLUT4通路蛋白和mRNA表达量明显升高(P<0.05)。结论葛根-茯苓发酵前后均可有效改善T2DM大鼠的糖脂代谢紊乱,葛根-茯苓发酵药物组部分治疗效果优于未发酵药物组,二者的作用机制可能与调节PI3K/Akt/GLUT4信号通路相关。

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。

自拟平衡针灸通过调控PI3K-AKT信号通路及血清GABA水平对老年失眠的治疗作用

目的探讨自拟平衡针灸通过调控磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(AKT)信号通路及血清氨基丁酸(GABA)水平对老年失眠的治疗作用。方法以老年失眠患者120例作为研究对象,按照随机分组原则分为研究组及对照组,各60例。两组均采取阿普唑仑进行治疗,研究组在此基础上联合采取自拟平衡针灸进行治疗,两组均治疗4 w。比较两组治疗效果、临床改善指标、PI3K-AKT信号通路及GABA、多导睡眠监测仪指标、睡眠质量之间的差异。结果研究组治疗总有效率显著高于对照组(P<0.05)。治疗后,两组睡眠潜伏期、睡眠总时间及觉醒次数均显著改善,且研究组睡眠潜伏期、觉醒次数显著低于对照组(P<0.05),睡眠总时间显著高于对照组(P<0.05)。两组PI3K、AKT及GABA均显著改善,且研究组PI3K、AKT显著低于对照组,GABA显著高于对照组(P<0.05)。两组总睡眠时间(TST)、睡眠效率(SE),第一(TS1)、二(TS2)、三(TS3)及四期(TS4)睡眠、快速眼动睡眠时间(REM)、觉醒期时间(WASO)、睡眠潜伏期时间(SL)均显著改善,且研究组以上指标改善均显著优于对照组(P<0.05)。两组日间功能障碍、睡眠质量、睡眠时间、睡眠障碍及入睡时间均显著改善,且研究组日间功能障碍、睡眠质量、睡眠时间、睡眠障碍及入睡时间显著优于对照组(P<0.05)。结论自拟平衡针灸通过调控PI3K-AKT信号通路及血清GABA水平,有效降低局部炎性反应,优化神经系统的递质传递,有效改善患者的治疗效果。

异莲心碱通过PI3K/Akt/mTOR信号通路影响结肠癌SW480细胞增殖、凋亡和自噬

目的:探讨异莲心碱(Iso)通过PI3K/Akt/mTOR信号通路对结肠癌SW480细胞增殖、凋亡和自噬的影响。方法:用10、20和40μmol/L的Iso处理结肠癌SW480细胞,CCK-8法、流式细胞术和WB法分别检测Iso对细胞增殖活力、凋亡和自噬相关蛋白LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、p62表达的影响。然后,用20μmol/L的Iso和25μmol/L的PI3K激活剂740 Y-P分别处理SW480细胞,将细胞分为对照组、740 Y-P组、Iso组和Iso+740 Y-P组,流式细胞术、WB法检测Iso和740 Y-P对各组细胞凋亡及细胞中LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、p62、PI3K、p-PI3K、mTOR和p-mTOR蛋白表达的影响。结果:10、20和40μmol/L的Iso处理后,SW480细胞增殖活力均显著下降(均P<0.05),细胞凋亡率均显著升高(均P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达均显著上调(均P<0.05),p26蛋白表达显著下调(P<0.05)。Iso和740 Y-P处理后,与对照组相比,740 Y-P组细胞凋亡率、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达均显著下降(均P<0.05),p26、p-PI3K/PI3K和p-mTOR/mTOR表达均显著升高(均P<0.05);Iso组细胞凋亡率、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达升高(均P<0.05),p26、p-PI3K/PI3K和p-mTOR/mTOR表达均显著下降(均P<0.05);与740 Y-P组相比,Iso+740 Y-P组细胞凋亡率、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达升高(P<0.05),p26、p-PI3K/PI3K和p-mTOR/mTOR表达均显著下降(均P<0.05);与Iso组相比,Iso+740 Y-P组细胞凋亡率、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达下降(均P<0.05),p26、p-PI3K/PI3K和p-mTOR/mTOR表达均显著升高(均P<0.05)。结论:Iso通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制结肠癌SW480细胞增殖并诱导细胞凋亡和自噬。

栀子苷调节PI3K/AKT/mTOR信号通路在动脉粥样硬化形成过程中对Th17/Treg功能的影响

目的:观察栀子苷对载脂蛋白E缺乏(ApoE^(-/-))小鼠Th17/调节性T(Treg)细胞失衡的影响及其作用机制。方法:将50只纯合子ApoE^(-/-)雌性小鼠随机分为对照组、模型组和栀子苷低剂量组、栀子苷中剂量组、栀子苷高剂量组。对照组小鼠喂养普通饲料,模型组和栀子苷组小鼠喂养高脂饲料。从第8周开始,栀子苷各剂量组每日灌胃栀子苷(25、50、100 mg/kg),连续8周。试验结束时,采用油红O染色评估主动脉及其根部动脉粥样硬化(AS)病变面积比。采用定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)分析主动脉组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-17A和IL-10 mRNA表达;采用流式细胞仪分析脾脏中Th17和Treg细胞百分比;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测主动脉组织磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路相关蛋白表达。结果:油红O染色病变显示,栀子苷中剂量组、栀子苷高剂量组病变百分比低于模型组(P<0.05)。与对照组比较,模型组主动脉TNF-α、IL-6和IL-17A mRNA表达水平升高(P<0.05);栀子苷各剂量组主动脉TNF-α、IL-6和IL-17A mRNA表达水平降低(P<0.05)。与对照组比较,模型组主动脉抗炎细胞因子IL-10 mRNA表达水平降低(P<0.05);栀子苷各剂量组主动脉抗炎细胞因子IL-10 mRNA表达水平升高(P<0.05)。与对照组比较,模型组小鼠脾脏中Th17细胞百分比升高,Treg细胞百分比降低(P<0.05)。栀子苷处理恢复了AS小鼠Th17和Treg细胞的平衡。栀子苷抑制PI3K的表达及AKT和mTOR的磷酸化,MHY1485(mTOR活化剂)减弱了栀子苷对T细胞分化的影响。结论:栀子苷抗AS作用机制可能与抑制PI3K/AKT/mTOR信号引起的Treg细胞增多和Th17细胞减少有关。

达沙替尼基于PI3K/AKT信号通路调节乳腺癌细胞生物学行为

目的:基于PI3K/AKT信号通路探讨达沙替尼(dasatinib,DAS)对乳腺癌MCF-7细胞生物学行为的影响。方法:分别使用噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法、Transwell法、流式细胞术和Western blotting法检测DAS不同浓度(0、2、6、10μmol/L)作用下MCF-7细胞增殖、侵袭和迁移、细胞凋亡以及PI3K/AKT信号通路相关蛋白表达情况。同时设置对照组(溶媒对照)、DAS组(DAS 10μmol/L)、PI3K抑制剂组(LY29400220μmol/L)、联合组(DAS 10μmol/L+LY29400220μmol/L),比较各组细胞增殖、侵袭和迁移、细胞凋亡以及PI3K/AKT信号通路相关蛋白表达情况。结果:随着DAS作用浓度的升高,MCF-7细胞增殖抑制率和细胞凋亡率升高(P<0.05),侵袭细胞数、迁移细胞数和PI3K、p-PI3K、p-AKT蛋白表达降低(P<0.05)。与对照组相比,DAS组、PI3K抑制剂组、联合组MCF-7细胞增殖抑制率和细胞凋亡率升高(P<0.05),PI3K、p-PI3K、p-AKT蛋白表达降低。与PI3K抑制剂组、DAS组相比,联合组MCF-7细胞增殖抑制率和细胞凋亡率升高,PI3K、p-PI3K、p-AKT蛋白表达降低(P<0.05)。结论:DAS能抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖、侵袭和迁移能力,诱导细胞凋亡,其机制可能与调控PI3K/AKT信号通路有关。

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。

阻断PI3K/AKT/mTOR信号对白血病HL-60细胞的影响

目的探讨阻断PI3K/AKT/mTOR信号对白血病细胞的影响。方法选取急性粒细胞白血病细胞HL-60,随机分为空白对照组、低浓度组、中浓度组和高浓度组,其中空白对照组给予生理盐水,低、中、高浓度组分别给予10、25和50 mol/L浓度的PI3K/AKT/mTOR信号阻断剂GDC-0349处理,采用CCK-8法检测各组细胞增殖情况,流式细胞仪检测各组细胞凋亡情况,蛋白质印迹检测PI3K/AKT/mTOR信号、凋亡相关蛋白表达。结果高浓度组细胞培养24、48和72 h时吸光度值(A)明显低于低浓度组和中浓度组(P<0.05);低浓度组、中浓度组和高浓度组细胞凋亡率明显高于空白对照组(P<0.05),其中高浓度组细胞凋亡率明显低于低浓度组和中浓度组(P<0.05);高浓度组P110、AKT和mTOR蛋白相对表达量明显低于空白对照组、低浓度组和中浓度组(P<0.05);低浓度组、中浓度组和高浓度组Bcl2和Caspase3蛋白相对表达量明显低于空白对照组(P<0.05),高浓度组Bcl2和Caspase3蛋白相对表达量明显低于空白对照组、低浓度组和中浓度组(P<0.05)。结论阻断PI3K/AKT/mTOR信号可抑制白血病HL-60细胞增殖,促进细胞凋亡。

PI3K/Akt信号通路对胃癌的作用机制及中医药治疗研究进展

胃癌的发病率和病死率均占恶性肿瘤中的前位,虽早期可通过手术治疗根治,但因其临床症状不典型往往被忽视,确诊时大多处于进展期,需手术配合放、化疗及靶向药物等综合治疗,使患者的生存时限及质量受到极大影响。近年来,中医药以其辨证处方、因人制宜、疗效显著等优势联合传统西医治疗,得到民众的认可及推崇。多项研究表明中药单体及复方具有多成分、多靶点且通过多条信号通路[如磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路作为胃癌发生发展的主要通路之一,抑制其激活可促进胃癌细胞凋亡、自噬]起到治疗胃癌的作用。随着近年来对该方面研究的深入,国内外涌现大量相关文献,并未有系统的归纳、总结,故本文基于PI3K/Akt通路对胃癌的作用机制及中医药治疗胃癌的研究进展在前人基础上进行补充、总结,发现以活血、补益、清热、利湿为主的中药单体及补泻兼施占主导的中药复方可通过PI3K/Akt信号通路起到治疗胃癌的作用,以期为今后胃癌在分子生物学中的发展及临床新药研发提供参考。

当归六黄汤含药血清对去势抵抗性前列腺癌PC-3细胞EGFR/PI3K/AKT信号通路的影响

目的探讨当归六黄汤含药血清对去势抵抗性前列腺癌PC-3细胞增殖、侵袭、凋亡及EGFR/PI3K/AKT信号通路的影响。方法按照血清药理学方法,根据SD大鼠体质量,采用不同剂量当归六黄汤连续灌胃,低剂量组12.5g·kg^(-1)·d^(-1),中剂量组25g·kg^(-1)·d^(-1),高剂量组50g·kg^(-1)·d^(-1),空白组应用生理盐水10ml·kg^(-1)·d^(-1),连续灌胃7d取血制备空白血清和当归六黄汤含药血清,以去势抵抗性前列腺癌PC-3细胞为研究对象,采用细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测对细胞增殖的影响;采用Transwell小室实验检测PC-3细胞的侵袭情况并计算侵袭率;流式细胞术检测各组细胞的凋亡率;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测PC-3细胞内EGFR/PI3K/AKT蛋白水平表达情况。结果与空白组相比较,当归六黄汤含药血清低、中、高剂量组均可显著抑制PC-3细胞增殖(P<0.05),对PC-3细胞的侵袭均有明显抑制作用,穿膜细胞数明显减少(P<0.05),细胞总凋亡率均上升(P<0.05),均呈浓度依赖性;PC-3细胞内EGFR/PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达总体均呈下降趋势(P<0.05),以上均呈现浓度依赖性。结论当归六黄汤含药血清对人前列腺癌PC-3细胞具有抑制增殖并能诱导其凋亡,作用机制可能与EGFR/PI3K/AKT信号通路有关。