藏红花素通过PI3K/Akt/GSK-3β通路诱导人乳腺癌细胞凋亡的初步研究

目的:探讨藏红花素对人乳腺癌细胞凋亡的影响及相关调控机制。方法:以人正常乳腺MCF-10A细胞和人乳腺癌MCF-7细胞为受试细胞,分别以不同浓度藏红花素0(空白对照组)、200、400、800 mg/L和LY294002(PI3K特异性抑制剂)15 mg/L干预对数生长期MCF-10A细胞和MCF-7细胞48 h,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法、克隆形成实验分别检测各组细胞增殖抑制率、细胞克隆能力,Annexin V-FITC染色法检测细胞凋亡水平,运用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、磷酸化PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)、半胱氨酸天门冬氨酸蛋白酶9(cysteine aspartic proteases-9,Caspase-9)、激活型半胱氨酸天门冬氨酸蛋白酶3(cleaved cysteine aspartate protease-3,Cleaved caspase-3)、B淋巴细胞瘤2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(bcl-2 related X protein,Bax)蛋白表达。结果:与空白对照组比较,200、400、800 mg/L藏红花素组和LY294002组MCF-10A细胞增殖抑制率、克隆数目、凋亡率,差异均无统计学意义(P>0.05);400、800 mg/L藏红花素组和LY294002组MCF-7细胞增殖抑制率升高、克隆数目降低、凋亡率升高(P<0.01);p-PI3K、p-Akt、p-GSK-3β、Bcl-2表达下调且Caspase-9、Cleaved Caspase-3、Bax表达上调(P<0.01),磷酸化率p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-GSK-3β/GSK-3β降低(P<0.01),Bax/Bcl-2表达比值升高(P<0.01)。与LY294002组比较,800 mg/L藏红花素组MCF-7细胞增殖抑制率升高、克隆数目降低、凋亡率升高(P<0.05或P<0.01);Caspase-9、Cleaved Caspase-3、Bax表达上调(P<0.05或P<0.01),Bax/Bcl-2比值升高(P<0.01),其他指标两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:藏红花素具有诱导人乳腺癌细胞凋亡的作用,其机制可能与抑制PI3K/Akt/GSK-3β信号通路有关。

中药复方金思维含药血清调控PI3K/AKT/GSK-3β信号通路对拟阿尔茨海默病细胞模型tau蛋白磷酸化的影响

目的探讨中药复方金思维含药血清对拟阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)细胞模型tau蛋白磷酸化的影响及作用机制。方法采用Aβ25-35诱导人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)建立拟AD细胞模型,CCK-8法筛选金思维含药血清、PI3K/AKT/GSK-3β通路抑制剂LY294002最佳作用浓度。将SH-SY5Y细胞分为正常组、模型组、金思维低剂量组、金思维中剂量组、金思维高剂量组以及LY294002组。蛋白免疫印迹法检测金思维含药血清对SH-SY5Y细胞tau蛋白磷酸化以及PI3K/AKT/GSK-3β通路相关蛋白的影响。结果20μmol/L Aβ25-35作用于SH-SY5Y细胞24 h可建立最佳拟AD细胞模型。相对于正常组,模型组P-AKT显著降低(P<0.05),P-tau显著升高(P<0.01)。相对于模型组,金思维低剂量含药血清组PI3K的表达量显著升高(P<0.05),高剂量含药血清组GSK-3β的表达量显著降低(P<0.05),中剂量和高剂量含药血清组P-tau的表达量显著降低(P<0.01、P<0.001)。加入通路抑制剂LY294002后,P-PI3K、PI3K、P-AKT、AKT、GSK-3β、P-tau蛋白的表达量较模型组差异无统计学意义(P>0.05)。结论金思维含药血清可降低拟AD细胞模型tau蛋白磷酸化水平,其机制可能与PI3K/AKT/GSK-3β通路的激活有关。

PI3K/AKT/GSK-3β信号通路在高尿酸血症大鼠尿酸、血糖及脂质代谢中的作用机制

目的研究PI3K/AKT/GSK-3β信号通路在高尿酸血症大鼠尿酸、血糖及脂质代谢中的作用机制。方法[JP2]取40只SD大鼠随机分为4组,其中2组为未建模SD大鼠,分别为模型对照组(C组)、LY294002组(L组),剩余2组为建模成功的SD大鼠,分为高尿酸血症组(H组)[JP2]和高尿酸血症加LY294002干预组(HL组)。C组大鼠经口给予纯水(10 mL/kg体重)和腹腔注射0.2%二甲基亚砜溶液(6 mL/kg体重);L组大鼠给予相同剂量的纯水和腹腔注射LY294002溶液(6 mL/kg体重);H组大鼠经口给予腺嘌呤(100 mg/kg体重)和乙胺丁醇(250 mg/kg体重);HL组大鼠在给予相同剂量的腺嘌呤和乙胺丁醇的同时腹腔注射LY294002溶液(6 mL/kg体重)。各组持续干预15 d,每3天从眼眶静脉丛采集血样,测定血尿酸(Uric Acid,UA)、肌酐(Serum Creatinine,Scr)、尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)、血糖(Glucose,GLU)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、胆固醇(Total Cholesterol,TC)。第15天麻醉后采集各组大鼠肾脏组织,[JP2]采用荧光定量PCR法和Western blotting法检测大鼠肾脏组织中PI3K/AKT/GSK-3β的表达水平。结果4组C组、L组、H组和HL组大鼠实验前血清尿酸、肌酐、尿素氮、血糖、甘油三酯和胆固醇水平差异无统计学意义(P<0.05)。H组和HL组大鼠UA、Scr、BUN水平在实验后均高于C组和L组,与C组第6天比较,H组和HL组UA水平降低,第9天至第15天UA水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。L组、H组和HL组GLU水平较C组升高,其中L组在第12天,GLU水平高于C组,H组和HL组在实验第6天,GLU水平高于L组,差异有统计学意义(P均<0.05)。H组和HL组TC、TG水平较H组和L组升高,其中HL组在实验第9天,TG水平高于H组,差异有统计学意义(P<0.05)。荧光定量PCR检测结果显示,与C组比较,H组和HL组PI3K、AKT、GSK-3β增大,L组AKT减小,差异有统计学意义(P均<0.05)。与L组比较,H组和HL组PI3K、AKTGSK-3β增大,差异有统计学意义(P均<0.05)。与H组比较,HL组PI3K、AKT和GSK-3β增大,差异有统计学意义(P均<0.05)。Western-Blot结果显示,与C组比较,H组和HL组PI3K、AKT、GSK-3β增大,差异有统计学意义(P均<0.05)。与L组比较,H组和HL组PI3K、AKTGSK-3β增大,差异有统计学意义(P均<0.05)。与H组比较,HL组PI3K、AKT和GSK-3β增大,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论PI3K/AKT/GSK-3β信号通路与高尿酸血症之间存在联系,提示该通路对治疗和预防高尿酸血症具有重要意义。

基于PI3K/AKT/GSK-3β信号通路探讨EA改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能障碍的内在机制

目的探讨鞣花酸(ellagicacid,EA)对APP/PS1双转基因小鼠认知功能的影响,并基于磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3(PI3K/AKT/GSK-3β)信号通路探讨鞣花酸对双转基因小鼠海马氧化应激水平的调节机制。方法将32只SPF级6月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为4组,即APP/PS1组、APP/PS1+EA组、APP/PS1+LY294002组、APP/PS1+EA+LY294002组,每组8只,另外选取8只SPF级C57BL/6J野生型小鼠(Wildtype)作为空白对照组,即WT组。APP/PS1+EA组给予50mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃EA;APP/PS1+LY294002组予以1.5mg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射PI3K抑制剂LY294002;APP/PS1+EA+LY294002组予以50mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃EA,同时按1.5mg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射LY294002;WT组和APP/PS1组于相同时间点灌胃等体积10%二甲基亚砜(DMSO)。每日给药1次,连续给药60天。Morris水迷宫检测小鼠学习和记忆能力,免疫组化、蛋白免疫印迹法检测PI3K、AKT、GSK-3β相关蛋白的表达,透射电镜观察小鼠海马组织超微结构变化。结果与WT组相比,其他四组的逃避潜伏期均增长(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.01);APP/PS1组、APP/PS1+LY294002组和APP/PS1+EA+LY294002组中的PI3K、AKT蛋白表达量显著降低(P<0.01),GSK-3β表达量显著升高(P<0.01);APP/PS1+EA组的PI3K表达量降低(P<0.05),AKT表达量显著降低(P<0.01),GSK-3β表达量升高(P<0.05);与WT组相比,APP/PS1组海马神经元细胞数目较少,线粒体结构破坏,大部分线粒体出现肿胀,线粒体的内膜和外模不完整,部分线粒体嵴消失,微管、微丝缠结,排列紊乱,而APP/PS1+EA组神经元细胞数较APP/PS1组增多,线粒体结构较清晰,可见清楚的线粒体嵴,线粒体轻度水肿。微管、微丝排列较整齐有序。结论鞣花酸改善AD模型小鼠的学习和记忆能力、减少海马神经元细胞损伤和凋亡,其作用机制可能是通过调节PI3K、AKT、GSK-3β等相关蛋白降低AD模型小鼠海马氧化应激水平。

辣椒素纳米胶囊通过抑制PI3K/Akt/GSK-3β途径改善心肌纤维化的研究

目的探讨辣椒素纳米颗粒(Capsaicin/Nanoparticles,Cap/NPs)胶囊对大鼠心肌梗死后心肌纤维化及磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β(Phosphatidylinositol Kinase 3-Kinase/Protein Kinase B/Glycogen Synthase Kinase 3β,PI3K/Akt/GSK-3β)信号通路的影响。方法于2022年1月—2023年6月自贵州医科大学动物中心购进40只雄性健康Sprague-Dawley(SD)大鼠,在适应性喂养7 d后,按随机数表法分为4组(正常对照组、假手术组、模型组、干预组),每组10只。正常对照组、假手术组、模型组予以生理盐水,干预组予以Cap/NPs胶囊口服,1次/周,连续4周。对模型组与干预组行手术结扎,构建心肌梗死模型,假手术组则开展相同手术操作不予以结扎处理,对照组为正常大鼠。术后4周,观察各组心肌纤维化情况,检测PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白在大鼠心肌组织中表达情况。结果模型组血清激活素A(Activin A,ACT-A)水平为(2.33±0.28)pg/mg、心房钠尿肽(Atrial Natriuretic Peptide,ANP)水平为(2.21±0.57)pg/mg、脑钠肽(Brain Natriuretic Peptide,BNP)水平为(212.04±17.36)ng/L、基质金属蛋白酶-9(Matrix Metalloproteinases,MMP-9)水平为(221.65±23.34)ng/L、胶原纤维蛋白Ⅲ水平为(67.62±1.85)ng/mL,各指标均明显高于干预组,差异有统计学意义(P均<0.05)。模型组大鼠心肌组织PI3K/Akt/GSK-3β蛋白表达水平明显低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论大鼠心肌梗死模型建立后予以Cap/NPs胶囊干预,能够有效抑制心肌纤维化发展,减轻大鼠心肌损伤,其机制与PI3K、Akt、GSK-3β蛋白活性调控以及PI3K/Akt/GSK-3β信号通路传导抑制有关。

基于PI3K/Akt/GSK-3β通路探讨蒲公英多糖对三阴性乳腺癌细胞迁移和侵袭的影响

本研究通过观察蒲公英多糖(dandelion polysaccharide,DP)对人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞的增殖、迁移和侵袭的影响,探讨DP抑制乳腺癌细胞的分子机制。用DP处理人乳腺癌MDA-MB-231细胞及正常乳腺上皮细胞MCF-10A后,采用CCK-8方法检测不同浓度的DP(0、100、200、400、800μg/mL)对细胞活力的影响;采用平板克隆实验检测DP对乳腺癌细胞克隆形成能力的影响;采用划痕实验和Transwell实验分别检测DP对乳腺癌迁移和侵袭能力的影响;蛋白免疫印迹法(Western blotting)检测DP作用MDA-MB-231细胞48 h后,该细胞中磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、磷酸化磷脂酰肌醇3激酶(p-PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、糖原合成激酶-3β(GSK-3β)、磷酸化糖原合成激酶-3β(p-GSK-3β)蛋白表达情况,上皮间质转化(EMT)相关标志蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)表达情况。结果显示,与空白组相比,DP组(100、200、400、800μg/mL)能够显著抑制MDA-MB-231细胞存活率(P<0.05或P<0.01),而对MCF-10A细胞的存活率无显著影响;与空白组相比,DP组(200、400μg/mL)细胞克隆形成能力显著减弱(P<0.01);与空白组相比,DP组(200、400μg/mL)迁移能力显著降低;与空白组相比,DP组(200、400μg/mL)侵袭能力显著减弱(P<0.01);与空白组相比,DP组(200、400μg/mL)p-PI3K、p-Akt及p-GSK-3β蛋白表达水平降低(P<0.01),而PI3K、Akt及GSK-3β总蛋白无明显变化;与空白组相比,DP组(200、400μg/mL)E-cadherin表达水平上调,N-cadherin和Vimentin表达水平下调,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。综上,DP能够有效抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖、迁移、侵袭和EMT进程,其机制可能与抑制PI3K/Akt/GSK-3β信号通路活性有关。

痛泻要方合四逆散对糖尿病KK-Ay小鼠胰岛素抵抗及PI3K/AKT/GSK-3β通路的影响

[目的]观察痛泻要方合四逆散对KK-Ay小鼠胰岛素抵抗及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β(PI3K/AKT/GSK-3β)信号通路的影响。[方法]采用雄性6~8周龄KK-Ay小鼠建立糖尿病模型,随机分为模型组、中药低中高不同剂量组,另取同周龄C57 BL/6J小鼠作为正常组,干预4周后,检测小鼠空腹血糖,空腹胰岛素水平及胰岛功能情况,并通过实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(real time PCR),蛋白免疫印迹(Western Blot)等方法检测小鼠肝脏中PI3K、AKT、GSK-3β的基因及蛋白磷酸化水平表达情况。[结果]与正常组相比,模型组小鼠空腹血糖和胰岛素抵抗指数明显升高(P<0.05),而PI3K、AKT、GSK-3β的磷酸化蛋白水平及基因表达水平均明显降低(P<0.05);与模型组相比,中药高剂量组空腹血糖和胰岛素抵抗指数明显降低(P<0.05),而PI3K、AKT、GSK-3β的磷酸化蛋白水平及基因表达水平均明显升高(P<0.05)。[结论]痛泻药方合四逆散可能通过影响PI3K/AKT/GSK-3β信号通路改善KK-Ay小鼠的胰岛素抵抗。

Liqi Huoxue dripping pill protects against myocardial ischemia-reperfusion injury via the PI3K/Akt/GSK-3β signaling pathway in rats

Background:Liqi Huoxue dripping pill(LQHXDP),a traditional Chinese drug for coronary heart disease,has a protective effect on the heart of rats with myocardial ischemia-reperfusion injury(MIRI)in previous studies;however,its mechanism of action remains unclear.The purpose of this study was to investigate the protective mechanism of LQHXDP on MIRI in rats and its relationship with the PI3K/Akt signaling pathway.Methods:In this study,Sprague-Dawley rats were pre-infused with LQHXDP(175 mg/kg/d)for 10 days.PI3K inhibitor LY294002(0.3 mg/kg)was intravenously injected 15 minutes before ischemia.The rat model of MIRI was established by ligating the left anterior descending coronary artery.Subsequently,cardiac hemodynamics,serum myocardial injury markers,inflammatory factors,myocardial infarct size,antioxidant indexes,myocardial histopathology,and phosphorylation levels of key proteins of PI3K/Akt signaling pathway were assessed in rats.Results:LQHXDP was found to improve cardiac hemodynamic indexes,reduce serum creatine kinase MB isoenzyme activity and cardiac troponin and heart-type fatty acid binding protein levels,lower serum interleukin-1 beta,interleukin-6 and tumour necrosis factorαlevels,reduce the myocardial infarct size and enhance the antioxidant capacity of myocardial tissue in MIRI rats.Pathological analysis revealed that LQHXDP attenuated the extent of myocardial injury and protected mitochondria from damage in MIRI rats.Immunoblot analysis revealed that LQHXDP increased the expression levels of p-Akt and p-GSK-3βin MIRI rat cardiomyocytes.PI3K inhibitor LY294002 could impair these effects of LQHXDP.Conclusion:LQHXDP attenuated myocardial injury,attenuated oxidative stress injury and reduced inflammatory response in MIRI rats,and its protective effects were mediated by activating of PI3K/Akt/GSK-3βsignaling pathway.

葛根素通过抑制PI3K/Akt/GSK-3β信号通路诱导人肾癌786-O细胞凋亡的研究

目的研究葛根素对人肾癌786-O细胞凋亡的影响及其机制。方法分别以DMSO(空白对照组)、不同浓度葛根素(10、20、40 mg/L)和PI3K抑制剂LY29400215 mg/L干预对数生长期人肾癌786-O细胞48 h,采用CCK-8法检测细胞增殖抑制率,流式细胞术检测细胞凋亡水平,Western blot法检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(Tyr317)[p-PI3K(Tyr317)]、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(Ser473)[p-Akt(Ser473)]、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(Ser21)[p-GSK-3β(Ser21)]、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(Caspase-9)、激活型Caspase-3(Cleaved Caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达。结果与空白对照组比较,葛根素10、20、40 mg/L组和LY29400215 mg/L组786-O细胞增殖抑制率升高[(17.04±2.92)%、(26.48±4.77)%、(42.79±6.81)%、(35.73±6.12)%比(3.47±0.53)%,P<0.01]、凋亡率升高[(13.72±2.38)%、(30.41±4.05)%、(55.39±6.72)%、(36.08±4.32)%比(2.64±0.51)%,P<0.01]。与空白对照组比较,葛根素20、40 mg/L组和LY29400215 mg/L组786-O细胞p-PI3K(Tyr317)、p-Akt(Ser473)、p-GSK-3β(Ser21)、Bcl-2表达下调[p-PI3K(Tyr317):(0.58±0.13)、(0.32±0.07)、(0.38±0.08)比(1.03±0.24);p-Akt(Ser473):(0.25±0.06)、(0.09±0.03)、(0.11±0.03)比(0.51±0.12);p-GSK-3β(Ser21):(0.12±0.03)、(0.07±0.02)、(0.09±0.03)比(0.58±0.13);Bcl-2:(0.31±0.08)、(0.18±0.05)、(0.21±0.07)比(0.48±0.12),P均<0.01],Caspase-9、Cleaved Caspase-3、Bax表达上调[Caspase-9:(0.37±0.08)、(0.66±0.13)、(0.58±0.11)比(0.17±0.04);Cleaved Caspase-3:(0.25±0.06)、(0.72±0.16)、(0.43±0.12)比(0.11±0.03);Bax:(0.36±0.08)、(0.62±0.12)、(0.20±0.05)比(0.08±0.02),P均<0.01],PI3K、Akt、GSK-3β磷酸化率降低[PI3K磷酸化率:(0.55±0.15)、(0.29±0.08)、(0.34±0.09)比(0.92±0.28);Akt磷酸化率:(0.24±0.07)、(0.09±0.03)、(0.11±0.04)比(0.53±0.14);GSK-3β磷酸化率:(0.14±0.04)、(0.08±0.03)、(0.10±0.04)比(0.62±0.15),P均<0.01],Bax/Bcl-2比值升高[(1.16±0.27)、(3.41±0.65)、(0.95±0.22)比(0.17±0.04),P<0.01]。与LY29400215 mg/L组比较,葛根素40 mg/L组786-O细胞增殖抑制率升高[(42.79±6.81)%比(35.73±6.12)%,P<0.05]、凋亡率升高[(55.39±6.72)%比(36.08±4.32)%,P<0.01],Cleaved Caspase-3、Bax表达上调[Cleaved Caspase-3:(0.72±0.16)比(0.43±0.12);Bax:(0.62±0.12)比(0.20±0.05),P均<0.01],Bax/Bcl-2比值升高[(3.41±0.65)比(0.95±0.22),P<0.01],两组间其他指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论葛根素具有诱导人肾癌786-O细胞凋亡的作用,其机制可能与抑制PI3K/Akt/GSK-3β信号通路有关。

抑制PI3K/AKT/GSK-3β信号通路对冈田酸诱导原代星形胶质细胞衰老情况的影响

目的研究冈田酸(OA)诱导的原代星形胶质细胞中通过抑制磷酯酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/糖原合成激酶(GSK)-3β信号通路对p21、p53衰老蛋白表达水平和衰老阳性细胞表达的影响,探讨OA诱导星形胶质细胞衰老情况及相关机制。方法免疫荧光鉴定原代星形胶质细胞,CCK8法筛选OA药物浓度,然后用LY294002、OA分别处理或联合处理细胞,Western印迹测定细胞中p-PI3K、p-AKT、p-GSK-3β、p21、p53蛋白表达水平的变化及β-半乳糖苷酶染色检测衰老阳性细胞。结果免疫荧光鉴定原代星形胶质细胞结果显示其纯度达到95%以上,CCK8法筛选出OA药物处理浓度为30 nmol/L,OA组中p-PI3K、p-AKT、p-GSK-3β、p21、p53蛋白表达较正常对照组显著升高(P<0.05),衰老阳性细胞数明显增加,但LY294002+OA组p-PI3K、p-AKT、p-GSK-3β、p21、p53蛋白表达水平较OA组明显降低,并且衰老阳性细胞数也明显减少(P<0.05)。结论通过OA处理能使星形胶质细胞发生衰老,LY294002处理能通过抑制PI3K/AKT/GSK-3β信号通路缓解细胞的衰老情况,提示高磷酸化Tau诱导星形胶质细胞衰老可能与PI3K/AKT/G3K-3β信号通路密切相关。

肾气丸加减方对高糖高脂诱导的MIN6细胞保护作用及PI3K/AKT/GSK-3β信号通路的影响

目的利用MIN6细胞损伤模型探讨肾气丸加减方通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸—苏氨酸激酶/糖原合成激酶3β(phosphoinositide3-kinase/threonine-protein kinase/glycogen synthase kinase-3β,PI3K/AKT/GSK-3β)信号通路保护胰岛β细胞功能的机制。方法将MIN6细胞分为空白组,模型组,肾气丸加减方低、中、高剂量组以及PI3K阻滞剂组(LY294002)。用CCK-8法检测各组细胞活性,胰岛素放射免疫分析试剂盒检测各组MIN6细胞上清液胰岛素含量,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,免疫蛋白印迹法检测各组细胞中PI3K、磷酸化(phosphorylated,p)-PI3K、AKT、p-AKT、GSK-3β、p-GSK-3β及胰腺十二指肠同源盒-1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1)和肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物A(v-maf musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homologue A,MafA)蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组MIN6细胞活性明显下降,胰岛素分泌水平下降,细胞凋亡率明显升高(P<0.01);与模型组比较,肾气丸加减方低、中、高剂量组细胞活力升高,胰岛素分泌水平升高,细胞凋亡率均降低(P<0.05或P<0.01);各干预组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。与空白组比较,模型组PI3K/p-PI3K、AKT/p-AKT、p-GSK-3β蛋白表达明显下调,GSK-3β蛋白表达上调(P<0.05),PDX-1和MafA蛋白表达明显下调(P<0.01);与模型组比较,肾气丸加减方中、高剂量组PI3K/p-PI3K、AKT/p-AKT、p-GSK-3β蛋白表达均明显上调(P<0.05或P<0.01),GSK-3β蛋白表达明显下调(P<0.01);PDX-1和MafA蛋白表达明显上调(P<0.01);加入通路阻滞剂LY294002后肾气丸加减方上述作用被抵消(P<0.05或P<0.01)。结论肾气丸加减方可提高糖脂毒性作用下MIN6细胞活力,减轻细胞凋亡,促进胰岛素分泌,以中、高剂量效果较佳,其机制可能与激活PI3K/AKT/GSK-3β信号通路、抑制GSK-3β的表达有关,进而升高PDX-1和MafA的蛋白表达,恢复胰岛β细胞功能。

人参皂苷Rh2调控PI3K/AKT/GSK-3β信号通路诱导人结肠癌细胞凋亡

目的探究人参皂苷Rh2(ginsenoside Rh2,Rh2)诱导人结肠癌细胞SW480凋亡作用机制。方法 CCK-8法检测Rh2对SW480细胞增殖的影响;流式细胞术(Flow cyto Metry,FCM)检测Rh2对SW480细胞凋亡的影响;Hoechst33258染色观察Rh2对SW480细胞凋亡形态学的影响;Western blot检测经Rh2诱导SW480细胞中凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、p53、cleaved caspase-3,PI3K/AKT/GSK-3β信号通路相关蛋白PI3K、AKT、P-AKT、GSK-3β、P-GSK-3β表达量变化;LY294002、Rh2单独及联合诱导SW480细胞后,蛋白PI3K、AKT、P-AKT、GSK-3β、P-GSK-3β表达量变化。结果CCK-8结果显示Rh2呈时间浓度依赖抑制SW480细胞增殖。FCM结果显示细胞早期凋亡率由正常对照组的(0.70±0.09)%增至(11.06±1.04)%(P<0.05)。Hoechst33258结果显示,Rh2诱导SW480细胞48h后呈现典型的凋亡形态学改变。Western blot结果显示,经Rh2诱导的SW480细胞,凋亡相关蛋白Bcl-2表达降低,Bax、p53、激活型胱天蛋白酶3(cleaved caspase-3)蛋白表达增加;PI3K/AKT/GSK-3β信号通路蛋白PI3K、P-AKT、P-GSK-3β表达量与对照组比较明显减少,AKT、GSK-3β表达量无明显变化;LY294002、Rh2和LY294002与Rh2联合诱导SW480细胞后,总AKT蛋白和总GSK-3β蛋白表达量基本一致,LY294002与Rh2联合用药对SW480细胞中PI3K、P-AKT和P-GSK-3β的表达抑制作用较单独用药更加明显。结论Rh2可能是通过抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路,激活p53信号通路,激活caspase-3,破坏Bcl-2/Bax比例,诱导结肠癌细胞SW480凋亡。

PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在6-姜酚保护PC12细胞对抗β淀粉样蛋白诱导细胞凋亡的作用

研究6-姜酚对β淀粉样蛋白(Aβ1-42)引起的PC12细胞凋亡的保护作用及其可能的分子信号通路。通过MTT检测不同浓度Aβ1-42对PC12细胞的作用及不同浓度6-姜酚对Aβ1-42诱导细胞凋亡的保护作用,采用蛋白免疫印迹法检测6-姜酚对Aβ1-42诱导的PC12细胞糖原合成激酶3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(Ser9),Akt及磷酸化Akt(Ser473)表达的影响。结果显示6-姜酚能显著减少Aβ1-42引起的细胞凋亡;PC12细胞经Aβ1-42作用48 h后,80及120μM 6-姜酚预处理组中GSK-3β及Akt的磷酸化水平则均显著高于Aβ1-42处理组的。说明6-姜酚对抗Aβ1-42引起的细胞毒性作用,可能与其激活Akt的活性、抑制GSK-3β的活性有关。

黄芩苷调控PI3K/AKT/GSK-3β途径对人结肠癌细胞生物学行为的影响

目的探究黄芩苷调控PI3K/AKT/GSK-3β途径对人结肠癌细胞生物学行为的影响机制。方法将SW620细胞分别在黄芩苷终浓度为0、5、10、20、30、40、50、100μmol/L下培养细胞,使用CCK-8法检测细胞活力。然后将SW620细胞分为3组,即对照组、黄芩苷组和黄芩苷+LY294002组。黄芩苷组和黄芩苷+LY294002组在含有终浓度为50μmol/L的黄芩苷中培养。黄芩苷+LY294002组的培养基中另外加入终浓度为2μg/mL的PI3K抑制剂LY294002。检测黄岑苷对SW620细胞生物学行为的而影响,并通过qPCR和Western Blot检测PI3K、AKT、GSK-3β的mRNA和蛋白。结果在黄芩苷浓度为50μmol/L时可最大的抑制结肠癌细胞的细胞活力。黄芩苷会显著的抑制结肠癌细胞的细胞活力、增殖、迁移、侵袭和血管生成能力,并促进细胞的凋亡。但是在使用LY294002抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路后,黄芩苷对结肠癌除血管生成外的其他生物学行为的抑制作用不显著。黄芩苷可显著抑制PI3K、AKT、GSK-3β的mRNA和蛋白磷酸化的水平,加入LY294002后会进一步抑制蛋白磷酸化的水平,但是对PI3K、AKT、GSK-3βmRNA影响不明显。结论黄芩素具有调控结肠癌细胞生物学行为的作用,包括抑制增殖、迁移侵袭、血管生成和促进凋亡,并且黄芩素的这种作用可能与其具有抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路的作用有关。

基于PI3K/Akt/GSK-3β信号通路探讨稳心丹对MIRI大鼠心肌保护作用的机制研究

目的:探讨稳心丹对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌保护作用及机制研究。方法:将SPF级SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、稳心丹组、LY294002组,每组6只。采取左冠状动脉前降支先结扎30 min,再灌注60 min。酶联免疫法检测血清中CK、LDH含量;TTC染色法计算大鼠心肌梗死面积;TUNEL法检测细胞凋亡指数;Western blot法检测p-Akt、p-GSK-3β(Ser9)蛋白表达。结果:与假手术组比较,模型组CK与LDH含量显著增高、细胞凋亡指数明显升高、p-Akt及p-GSK-3β(Ser9)水平明显降低(P<0.01)、心肌梗死面积增大(P<0.05);与模型组比较,稳心丹组CK与LDH含量显著降低、心肌梗死面积明显减少、细胞凋亡指数明显降低、p-Akt及p-GSK-3β(Ser9)蛋白水平明显升高(P<0.01);与稳心丹组比较,LY294002组CK与LDH含量明显升高、心肌梗死面积明显增多、细胞凋亡指数明显升高、p-Akt及p-GSK-3β(Ser9)蛋白水平明显降低(P<0.01)。结论:稳心丹对心肌具有保护作用,其机制与激活PI3K/Akt/GSK-3β信号通路、抑制心肌细胞凋亡、减轻心肌组织损伤有关。

基于PI3K/Akt/GSK-3β信号通路探讨益智治呆方对AD模型大鼠学习记忆能力的影响及其作用机制

目的:观察益智治呆方对阿尔茨海默病(AD)大鼠学习记忆能力的影响,探讨其促进认知功能恢复的作用机制。方法:将50只大鼠随机分为假手术组10只和手术组40只,手术组建立AD大鼠模型后随机分为模型组、治疗组、对照组。术后第10天开始定时灌胃给药,治疗第28天行Y形迷宫检测学习记忆能力,采用免疫组织化学方法观察海马中央注射区β-淀粉样蛋白(Aβ)的表达情况;应用TUNEL试剂盒检测海马中央注射区神经细胞的凋亡情况;采用Western blotting检测PI3K、t-Akt、p-Akt、t-GSK-3β、p-GSK-3β、Bcl-2、Bax的蛋白表达水平。结果:益智治呆方、多奈哌齐均能改善AD大鼠学习记忆能力(P<0.05);与模型组比较,治疗组和对照组海马中央注射区β-淀粉样蛋白表达、凋亡细胞率明显减少(P<0.05),PI3K、p-Akt、p-GSK-3β、Bcl-2等抗凋亡蛋白表达增多(P<0.05),t-GSK-3β、Bax等促凋亡蛋白表达减少(P<0.05);治疗组上述指标与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:益智治呆方能够有效改善AD模型大鼠学习记忆能力,降低Aβ神经毒性,减少神经元细胞凋亡,其机制可能是通过PI3K/Akt/GSK-3β信号通路调控凋亡蛋白表达。

黄地安消胶囊调控IRS-1/PI3K/Akt/GSK-3β信号通路改善HepG2细胞胰岛素抵抗

目的:观察黄地安消胶囊改善HepG2细胞胰岛素抵抗的分子生物学机制。方法:MTT实验分离出黄地安消胶囊含药血清最佳作用浓度和作用时间,免疫荧光技术检测p-IRS-1、PI3K、p-Akt、p-GSK-3β的表达情况;RT-PCR技术检测细胞中IRS-1、PI3K、Akt、GSK-3β的mRNA表达,Western blot技术检测细胞中p-IRS-1、PI3K、p-Akt、p-GSK-3β的相对表达。结果:与正常组相比,模型组中IRS-1、PI3K、Akt表达降低(P<0.05);GSK-3β表达升高(P<0.05);与模型组相比,黄地安消胶囊含药血清组IRS-1、PI3K、Akt升高(P<0.05),GSK-3β表达降低(P<0.05)。结论:黄地安消胶囊可能通过调控IRS-1/PI3K/Akt/GSK-3β信号通路调节蛋白活性,促进糖原合成,降低血糖,改善胰岛素抵抗。

外源性硫化氢对APP/PS1小鼠tau蛋白磷酸化及对PI3K/Akt/GSK-3β信号通路的影响

目的探讨外源性硫化氢(H2S)对APP/PS1转基因小鼠海马区tau蛋白磷酸化及对PI3K/Akt/GSK-3β信号通路的影响。方法将7月龄APP/PS1小鼠20只,随机分为模型组及硫氢化钠(NaHS)组,每组10只;另取同龄C57BL/6小鼠作为对照组,连续腹腔注射NaHS共6周,每天1次。HE染色检测脑组织病理学改变;TUNEL检测小鼠海马区神经细胞凋亡情况;Morris水迷宫检测各组小鼠的学习与记忆能力;免疫组化检测各组小鼠海马区tau、p-tau(Ser-202)、p-tau(Thr-231)及p-tau(Ser-396)蛋白表达情况;Western blot检测PI3K、Akt、GSK-3β、p-Akt及p-GSK-3β蛋白的表达。结果与模型组相比,NaHS组小鼠脑组织病理损伤明显改善;小鼠海马区神经细胞凋亡数量明显降低;小鼠逃避潜伏期明显缩短,单位时间内目标象限停留时间延长,穿台次数增加;p-tau(Ser-202)、p-tau(Thr-231)及p-tau(Ser-396)蛋白表达明显降低;同时,PI3K、p-Akt蛋白水平增加,而p-GSK-3β蛋白水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 NaHS可减少神经细胞凋亡,抑制tau蛋白磷酸化,改善学习记忆能力,其机制可能与调控PI3K/Akt/GSK-3β信号通路活性有关。

miR-98-5p靶向HMGA2通过PI3K/Akt/GSK-3β通路调控骨再生的机制研究

目的研究miR-98-5p靶向高迁移率族蛋白A2(HMGA2)通过PI3K/Akt/GSK-3β通路调控骨再生的机制。方法构建细胞培养模型,根据成骨细胞诱导分化中细胞类别不同分为mBMMSCs组、hBMMSCs组及MC3T3-E1组,并根据对成骨细胞质粒不同转染方法分为正常组、A组(MC3T3-E1细胞诱导分化)、B组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染mimic control)、C组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染miR-98-5p mimic)及D组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染miR-98-5p mimic和HMGA2 plasmid)。检测各组碱性磷酸酶(ALP)、miR-98-5p、Runt相关转录因子2(RUNX2)和Osterix mRNA、HMGA2 mRNA表达水平及HMGA2、Bax、Bcl-2、Caspase-3、PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白相对表达水平。比较各组MC3T3-E1细胞增殖和凋亡情况。结果与0 d时比较,mBMMSCs组、hBMMSCs组、MC3T3-E1组7、14 d时ALP、RUNX2及Osterix mRNA水平均明显上升,miR-98-5p mRNA水平下降(P<0.05)。miR-98-5p minic组wt-HMGA2荧光素酶活性低于mimic control转染组(P<0.01)。C组HMGA2 mRNA及HMGA2蛋白表达水平显著低于于A组、B组和D组(P<0.01)。与正常组比较,A、B、C、D组MC3T3-E1细胞内ALP、RUNX2、Osterix mRNA水平均显著增高(P<0.01)。与A组和B组比较,C组和D组MC3T3-E1细胞内ALP、RUNX2、Osterix mRNA水平降低,但D组上述指标显著高于C组(P<0.01)。与A、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞增殖活性显著降低,凋亡率及Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白相对表达水平显著升高,且D组上述指标较变化C组更显著(P<0.01)。与A组、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞p-PI3K、p-Akt蛋白相对表达水平升高,且C组高于D组(P<0.01)。与A组、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞PI3K、Akt、p-GSK-3β及GSK-3β蛋白相对表达水平降低,且C组低于D组(P<0.01)。结论miR-98-5p可促进成骨细胞增殖分化及抑制其凋亡,作用机制可能与靶向作用HMGA2进行结合激活PI3K/Akt/GSK-3β通路,上调ALP磷酸化等有关。

基于PI3K/AKT/GSK-3β通路探讨远志散调控阿尔兹海默病大鼠tau蛋白磷酸化的研究

目的观察远志散对Aβ1-40所致阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease,AD)模型大鼠海马CA1区tau蛋白磷酸化的影响及其作用机制研究。方法 SPF级SD大鼠60只,随机分为6组,每组10只,雌雄各半。除假手术组外,其余各组大鼠双侧海马各注射Aβ1-40 5μL造模,假手术组给予同等剂量生理盐水。多奈哌齐组、远志散组分别给予盐酸多奈哌齐(1.02 mg/kg)、远志散不同剂量(低、中、高剂量组分别为3、6、12 g/kg)灌胃。给药8周后,每组各取6只,雌雄各半,免疫组化法检测海马CA1区tau蛋白磷酸化位点表达,及PI3K/AKT/GSK-3β信号通路相关蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠海马CA1区P-Tau(Ser199)/tau5、P-Tau (Thr231)/tau5比值升高(P<0.001),P-AKT/AKT、P-GSK-3β/GSK-3β比值降低(P<0.001);与模型组相比,远志散各组大鼠海马CA1区P-Tau(Ser199)/tau5、P-Tau (Thr231)/tau5比值降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001),P-AKT/AKT、P-GSK-3β/GSK-3β比值升高(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。结论远志散可抑制Aβ1-40致AD模型大鼠海马CA1区tau蛋白磷酸化表达,其作用机制与调节PI3K/AKT/GSK-3β信号通路有关。