The molecular genetics of PI3K/PTEN/AKT/mTOR pathway in the malformations of cortical development

Malformations of cortical development(MCD)are a group of developmental disorders characterized by abnormal cortical structures caused by genetic or harmful environmental factors.Many kinds of MCD are caused by genetic variation.MCD is the common cause of intellectual disability and intractable epilepsy.With rapid advances in imaging and sequencing technologies,the diagnostic rate of MCD has been increasing,and many potential genes causing MCD have been successively identified.However,the high genetic heterogeneity of MCD makes it challenging to understand the molecular pathogenesis of MCD and to identify effective targeted drugs.Thus,in this review,we outline important events of cortical development.Then we illustrate the progress of molecular genetic studies about MCD focusing on the PI3K/PTEN/AKT/mTOR pathway.Finally,we briefly discuss the diagnostic methods,disease models,and therapeutic strategies for MCD.The information will facilitate further research on MCD.Understanding the role of the PI3K/PTEN/AKT/mTOR pathway in MCD could lead to a novel strategy for treating MCD-related diseases.

血必净注射液通过PTEN/PI3K/Akt/mTOR信号通路对大鼠肺缺血再灌注损伤的影响

目的:探讨血必净注射液对肺缺血再灌注损伤的保护作用及其相关机制。方法:选择18只健康成年雄性大鼠,随机分为正常对照组(Sham组)、肺缺血再灌注组(LIR组)、血必净注射液组(XBJ组),采用开胸夹闭左肺门构建肺缺血再灌注损伤大鼠模型,苏木素—伊红染色观察各组大鼠肺组织病理学改变,检测各组大鼠肺组织湿/干重比(W/D)及肺组织炎症因子IL-1β、TNF-α水平,Western Blot检测各组肺组织PTEN、PI3K、Akt、mTOR、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、p62蛋白表达,qRT-PCR检测各组肺组织PTEN、PI3K、Akt、mTOR mRNA表达。结果:血必净注射液可显著减轻肺缺血再灌注大鼠肺组织损伤,降低缺血再灌注大鼠肺组织W/D及IL-1β、TNF-α含量(P<0.05)。与Sham组相比,LIR组、XBJ组PTEN、PI3K、Akt、mTOR、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、p62表达均升高(P<0.05);与LIR组相比,XBJ组PTEN、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、p62表达降低(P<0.05),PI3K、Akt、mTOR表达升高(P<0.05)。与Sham组相比,LIR组、XBJ组PTEN、PI3K、Akt、mTOR mRNA表达升高(P<0.05);与LIR组相比,XBJ组PTEN mRNA表达降低(P<0.05),PI3K、Akt、mTOR mRNA表达升高(P<0.05)。结论:血必净注射液可能通过抑制PTEN,激活PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制肺缺血再灌注损伤自噬水平,从而改善肺缺血再灌注损伤,达到保护肺组织的作用。

益智仁-乌药药对调控PI3K/Akt/mTOR通路介导细胞自噬保护肾小球足细胞的作用机制研究

目的研究益智仁-乌药药对通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路促进足细胞自噬治疗糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy,DN)的作用。方法60只造模成功的C57BL/KSJ-db/db(以下简称db/db)小鼠随机分为模型组、二甲双胍组、缬沙坦组、益智仁-乌药药对(低、中、高剂量)组,每组10只;另取10只C57BL/KSJ-db/m(以下简称db/m)小鼠为正常组,正常组和模型组给予生理盐水,治疗组小鼠分别给予相应药物,给药8周后检测小鼠肾脏病理学改变,足细胞自噬体数量、结构及相关蛋白表达。结果与模型组相比,益智仁-乌药药对组可显著减轻糖尿病肾病小鼠肾小球基底膜增厚情况,增加足细胞自噬体数量,显著升高自噬相关蛋白表达(P<0.05),降低PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白的表达(P<0.05)。其中益智仁-乌药药对高剂量组各指标改善优于益智仁-乌药低、中剂量组。结论益智仁-乌药药对通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路激活,提高足细胞自噬水平,减轻足细胞损伤,发挥治疗糖尿病肾病的作用。

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。

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。

茯苓酸调控PI3K/AKT/mTOR通路介导葡萄糖代谢促进结直肠癌细胞凋亡的机制研究

目的 研究茯苓酸对结直肠癌细胞葡萄糖代谢及细胞凋亡的调控作用。方法 通过细胞活性测定(Cell Counting Kit-8,CCK8)、克隆形成等实验检测茯苓酸对结直肠癌细胞增殖与细胞活性的影响;采用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞凋亡实验检测茯苓酸对结直肠癌细胞凋亡的影响;使用细胞氧气消耗率和细胞外酸化率测定仪器及细胞葡萄糖代谢水平测定试剂盒检测茯苓酸对结直肠癌细胞葡萄糖代谢的影响;通过蛋白免疫印迹(Western blotting, WB)实验验证凋亡、糖酵解、磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol3-kinase, PI3K)/丝氨酸、苏氨酸蛋白激酶(AKT Serine/Threonine Kinase 1,AKT)/雷帕霉素靶蛋白(Mammalian Target of Rapamycin, mTOR)通路相关蛋白表达情况。结果 茯苓酸能够有效抑制结直肠癌细胞增殖与细胞活性,并能够通过抑制其糖酵解水平促进其细胞凋亡,同时显著抑制PI3K/AKT/mTOR通路相关蛋白表达水平。结论 茯苓酸可通过调控PI3K/AKT/mTOR通路介导葡萄糖代谢促进CRC细胞凋亡,可作为未来结直肠癌代谢靶向治疗的潜在药物。

加味芪黄饮改善糖尿病肾病的PTEN/PI3K/Akt/mTOR通路机制研究

目的:研究加味芪黄饮通过PTEN/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)通路改善糖尿病肾病(DN)的作用机制。方法:Sprague-Dawle(SD)大鼠利用高脂饲料饲养联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立DN模型,采用完全随机法分为模型组、加味芪黄饮低剂量组、中剂量组、高剂量组及氯沙坦组。各10只。根据临床用量换算,设定加味芪黄饮低剂量组、中剂量组、高剂量组[生药含量:200、400、800 mg·kg^(-1)·d^(-1)],空白组及模型组予0.9%氯化钠注射液灌胃。8周后取材,检测DN大鼠24 h尿蛋白、血肌酐(SCr)、血尿素氮水平(BUN),苏木精-伊红(HE)染色观察肾脏病理变化,免疫组化检测肾组织中PTEN、PI3K、Akt和mTOR等蛋白表达。结果:与空白组相比,模型组大鼠24 h尿蛋白、SCr、BUN水平显著升高(P<0.0001);加味芪黄饮干预后肾功能指标相比于模型组有所降低(P<0.001),免疫组化结果提示:模型组PTEN表达降低,PI3K、Akt、mTOR表达升高(P<0.01);加味芪黄饮干预后,PTEN表达量上升,PI3K、Akt及mTOR表达量下降,相比模型组差异均具有统计学意义(P<0.05)。加味芪黄饮高剂量组与氯沙坦组疗效差异无统计学意义(P>0.05)。结论:加味芪黄饮可能通过PTEN/PI3K/Akt/mTOR通路延缓DN发展。

布比卡因通过PI3K/AKT/mTOR通路对膀胱癌细胞凋亡和铁死亡的影响

目的 探讨布比卡因对膀胱癌细胞凋亡和铁死亡的影响及其机制。方法 常规培养人膀胱癌细胞(T24和5637)和人尿路上皮细胞(SV-HUC-1),MTT实验检测布比卡因细胞毒性,筛选合适处理浓度,将T24和5637细胞分为对照组、0.25、0.5和1 mmol/L布比卡因组、布比卡因+铁死亡激动剂(Erastin)组、布比卡因+铁死亡抑制剂(Fer-1)组细胞和布比卡因+PI3K激动剂(740Y-P)组。采用流式细胞术检测细胞凋亡率,相应试剂盒检测Fe^(2+)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和活性氧(ROS)水平,Western blot检测Bcl-2、Bax、细胞色素C、xCT、GPX4和磷脂酰肌醇3/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)相关蛋白表达。结果 0.25、0.5、1、2、4、8、16 mmol/L布比卡因均可明显抑制T24和5637细胞的活性(P<0.001),选择仅对癌细胞有毒性的0.25、0.5和1 mmol/L布比卡因进行后续研究。与对照组比较,随着布比卡因浓度增加,T24和5637细胞凋亡率、Fe^(2+)、ROS和MDA水平逐渐升高,GSH水平逐渐降低,差异有统计学意义(P<0.001);与1 mmol/L布比卡因组比较,布比卡因+Erastin组Fe^(2+)水平升高,而布比卡因+Fer-1组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。Western blot结果显示,与对照组比较,布比卡因组细胞色素C蛋白表达增高,Bax/Bcl-2、xCT、GPX4表达,以及PI3K p85α/PI3K、p-AKT(Thr308)/AKT、p-AKT(Ser473)/AKT和p-mTOR(Ser2448)/mTOR比值降低,差异有统计学意义(P<0.001)。验证实验结果显示,与对照组比较,布比卡因+740Y-P组细胞活力和GSH水平升高,Fe^(2+)水平和细胞色素C蛋白表达降低(P<0.001)。结论 布比卡因可通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路激活诱导膀胱癌细胞凋亡和铁死亡。

调补心肾方通过活化PI3K/Akt/mTOR通路促进阿尔茨海默病5xFAD转基因小鼠突触可塑性相关蛋白的合成

目的探讨调补心肾方(党参、制首乌、枸杞子、黄芪等)对阿尔茨海默病5xFAD转基因小鼠突触可塑性的影响及机制。方法取5月龄雄性野生型(WT)小鼠和5xFAD转基因小鼠各18只,分别随机分为对照组(0.9%NaCl)、调补心肾方组(颗粒剂,4.18 g·kg^(-1))、安理申组(盐酸多奈哌齐,0.625 mg·kg^(-1)),每组6只。按照上述分组灌胃给药,每日1次,共60 d。采用透射电镜观察小鼠海马组织超微结构;Western Blot法检测小鼠皮层组织中Synaptophsin、PSD-95、p-NMDAR1、NMDAR1、p-CaMKⅡa、CaMKⅡa、PI3K、p-Akt、Akt、p-mTOR、mTOR蛋白表达水平。结果与WT对照组比较,5xFAD对照组小鼠海马CA1区突触的超微结构不规则,线粒体萎缩、减少,线粒体嵴断裂、消失,突触膜弯曲不规则,突触囊泡减少,突触后致密物(PDS)变薄甚至断裂;皮层组织中Synaptophsin、PSD-95、p-NMDAR1/NMDAR1、p-CaMKⅡa/CaMKⅡa、PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表达均明显下调(P<0.05)。与5xFAD对照组相比较,5xFAD调补心肾方组小鼠海马CA1区突触的超微结构有明显变化,线粒体数量增加,突触囊泡增多,突触膜完整,突触后致密物有增厚现象;皮层组织中Synaptophsin、PSD-95、p-NMDAR1/NMDAR1、p-CaMKⅡa/CaMKⅡa、PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表达明显上调(P<0.05)。结论调补心肾方可能通过活化PI3K/Akt/mTOR通路,促进突触可塑性相关蛋白合成,进而改善AD的认知功能障碍。

大黄素对精神分裂症大鼠海马组织PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响

目的:探讨大黄素调节磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对精神分裂症(SP)大鼠神经损伤及认知功能的影响。方法:通过注射地卓西平(MK-801)建立SP大鼠模型,并将正常大鼠为对照组,SP大鼠随机分为SP组、不同剂量(20、40、60mg/kg)大黄素组、60mg/kg大黄素+LY294002组,刻板行为及共济失调评分标准评价大鼠行为学功能;Morris水迷宫实验评估大鼠认知功能;试剂盒检测脑组织乙酰胆碱酯酶(AchE)、乙酰胆碱(Ach)活性;HE检测海马组织病理学变化;qRT-PCR检测脑组织中脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA、钙依赖性蛋白激酶(CaMKⅡ)mRNA表达;Western blot检测PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比,SP组穿越平台次数、Ach活性、BDNF mRNA、CaMKⅡmRNA表达、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR表达显著降低,刻板行为及共济失调评分、平均逃避潜伏期、AchE活性显著增加(P<0.05);但不同剂量大黄素干预后,穿越平台次数、Ach活性、BDNF mRNA、CaMKⅡmRNA表达、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR表达显著增加,刻板行为及共济失调评分、平均逃避潜伏期、AchE活性显著降低,组间有差异(P<0.05);60mg/kg大黄素联合LY294002较60mg/kg大黄素组穿越平台次数、Ach活性、BDNF mRNA、CaMKⅡmRNA表达、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR表达显著降低,刻板行为及共济失调评分、平均逃避潜伏期、AchE活性显著增加(P<0.05)。结论:大黄素通过调节PI3K/Akt/mTOR信号通路改善SP大鼠认知能力,发挥神经保护功能。

PI3K/AKT/mTOR信号通路在膀胱癌中的作用

目的:分析磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)信号通路在膀胱癌中的作用。方法:选取60只SD健康雄性大鼠,采用随机数字法分为对照组、模型组和干预组,每组各20只。模型组和干预组大鼠以致癌物BBN灌胃8周建立膀胱癌模型,建模成功后,干预组大鼠注射PI3K抑制剂,连续干预6周。观察三组大鼠膀胱组织病理学变化,比较各组大鼠血清炎性因子指标、氧化应激指标、PI3K/AKT/mTOR信号通路蛋白表达和CK-19、CYFRA21-1水平的变化。结果:与对照组相比,模型组和干预组大鼠血清转化生长因子-β1(TGF-β1)、白细胞介素-1β(IL-1β)、C反应蛋白(CRP)、丙二醛、一氧化氮、PI3K、AKT、mTOR蛋白表达量、CK-19、CYFRA21-1水平升高,总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)水平降低(P<0.05)。与模型组相比,干预组血清TGF-β1、IL-1β、CRP、丙二醛、一氧化氮、PI3K、AKT、mTOR蛋白表达量、CK-19、CYFRA21-1水平均降低,T-AOC、SOD水平升高(P<0.05)。结论:PI3K抑制剂通过PI3K/AKT/mTOR信号通路遏制膀胱癌的发展。

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。

基于PTEN/PI3K/Akt信号通路探讨糖通饮对糖尿病肾病大鼠足细胞损伤的保护作用

目的探讨糖通饮对糖尿病肾病(DN)大鼠足细胞损伤的保护作用。方法高脂高糖饮食联合链脲佐菌素(STZ)多次注射建立DN大鼠模型,并随机分为模型组、厄贝沙坦组(13.5mg/kg)和糖通饮低、中、高剂量组(930、1860、3720mg/kg),另设置正常组,各组灌胃给予相应剂量药物,每天1次,连续8周。检测各组大鼠空腹血糖(FBG)、24h尿蛋白(24-hUP)、血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)水平,HE染色观察各组大鼠肾组织病理形态学改变,透射电子显微镜观察肾足细胞超微结构变化,RT-qPCR法检测肾组织PTEN、PI3K、Akt、nephrin、podocin、CD2APmRNA表达,Westernblot法检测肾组织PTEN、PI3K、Akt、p-Akt、nephrin、podocin、CD2AP蛋白表达。结果与模型组比较,糖通饮各剂量组FBG、24-hUP、Scr、BUN水平降低(P<0.05,P<0.01),肾组织病理形态和足细胞超微结构得到改善,PTEN、nephrin、podocin、CD2APmRNA和蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01),p-Akt蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01);糖通饮中、高剂量组PI3K、AktmRNA和蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论糖通饮对DN大鼠肾组织足细胞有保护作用,其机制可能与调节PTEN/PI3K/Akt信号通路有关。

布托啡诺调节PI3K/AKT/mTOR信号通路对膀胱癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探讨布托啡诺调节磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)信号通路对膀胱癌细胞恶性生物学行为的影响。方法:体外培养膀胱癌细胞T24;将细胞分为对照组、布托啡诺低剂量组(1 ng/mL)、布托啡诺中剂量组(10 ng/mL)、布托啡诺高剂量组(100 ng/mL)、激活剂组(100 ng/mL布托啡诺+PI3K激动剂Recilisib 10μmol/L)、抑制剂组(100 ng/mL布托啡诺+PI3K抑制剂LY294002 50μmol/L)。CCK-8实验检测细胞增殖;流式细胞术检测细胞凋亡;Transwell检测细胞迁移和侵袭;Western blot检测细胞PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白表达;并构建异种移植肿瘤模型,称量肿瘤质量,计算肿瘤体积。结果:与对照组比较,布托啡诺低剂量、布托啡诺中剂量、布托啡诺高剂量组T24细胞OD_(450)值和迁移、侵袭细胞数目及p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达显著降低,细胞凋亡率显著升高,且呈剂量依赖性(P<0.05);激活剂减弱了布托啡诺抑制T24细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡的作用,抑制剂加强了布托啡诺抑制T24细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡的作用。与裸鼠对照组相比,裸鼠布托啡诺低剂量、裸鼠布托啡诺中剂量、裸鼠布托啡诺高剂量组肿瘤体积和质量显著减小,且呈现剂量依赖性(P<0.05);与裸鼠布托啡诺高剂量组比较,裸鼠激活剂组肿瘤体积、肿瘤质量显著增大(P<0.05),裸鼠抑制剂组肿瘤体积、肿瘤质量显著减小(P<0.05)。结论:布托啡诺通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭。

基于PI3K/AKT/mTOR通路研究脑清通颗粒对脑缺血再灌注大鼠的保护作用

目的:探讨脑清通颗粒对脑缺血再灌注大鼠的保护作用及机制。方法:60只大鼠随机分为假手术对照组、模型对照组、尼莫地平组、脑清通颗粒低、中、高剂量组,每组10只。除假手术对照组外,其余各组采用高脂饲料喂养、复合应激刺激和线栓法制备肝热痰瘀证脑缺血再灌注大鼠模型。从第6周起,假手术对照组和模型对照组用等体积生理盐水灌胃,其余各给药组用相应药物灌胃,1次/d,连续给药7d。观察大鼠体征表现;采用神经功能评分、TTC染色及脑梗死体积测定评价脑缺血再灌注模型;尼氏染色观察神经细胞变化;生化法检测SOD和MDA含量、ELISA法检测TNF-α和IL-6含量;免疫组化检测PI3K、AKT和mTOR的蛋白表达;Western blot法检测p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR的蛋白表达。结果:模型对照组大鼠体征表现符合临床肝热痰瘀证基本特征,神经功能评分、脑梗死体积显著增加(P<0.01),大鼠血清SOD含量明显降低(P<0.01),MDA、TNF-α和IL-6含量明显升高(P<0.01),脑组织PI3K、AKT和mTOR的蛋白表达均明显降低(P<0.01或P<0.05),p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR的蛋白表达均明显降低(P<0.01);脑清通颗粒1.3g/kg、2.6g/kg、5.2g/kg组可改善大鼠体征表现,降低神经功能评分和脑梗死体积(P<0.01或P<0.05),升高血清SOD含量(P<0.01),降低MDA、TNF-α和IL-6含量(P<0.01),升高脑组织PI3K、AKT和mTOR的蛋白表达(P<0.01),升高p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR的蛋白表达(P<0.01)。结论:脑清通颗粒可能是通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路达到对脑缺血再灌注损伤的脑保护作用。

山奈酚通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路改善视网膜氧化应激损伤

目的探讨山奈酚减轻视网膜氧化应激损伤的作用机制。方法H_(2)O_(2)处理ARPE-19细胞,构建体外视网膜氧化应激损伤模型,CCK-8评估细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡。25只雄性SD大鼠随机分为5组:对照组、模型组及山奈酚低剂量(12.5 mg/kg)组、中剂量(25 mg/kg)组和高剂量(50 mg/kg)组;对照组动物正常饲养,模型组和治疗组动物给予急性视网膜缺血/再灌注损伤处理,构建视网膜氧化应激损伤模型。检测超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的细胞内活性,H-E染色观察视网膜结构完整性,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎性细胞因子的表达,Western blot评价凋亡自噬的表达和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)/雷帕霉素机制靶蛋白(mTOR)信号通路的影响。结果体外细胞实验表明,与对照组相比,山奈酚能显著提高ARPE-19氧化应激损伤细胞的活力和减少细胞凋亡(P<0.05)。体内实验表明,与模型组相比,山奈酚能减轻视网膜氧化应激损伤;显著降低MDA表达和升高SOD表达(P<0.05);显著降低血管内皮生长因子(VEGF)和γ-干扰素(IFN-γ)的分泌,增加白细胞介素-10(IL-10)的分泌(P<0.05);同时能显著增强B细胞淋巴瘤/白血病-2(BCL-2)、微管相关蛋白1A/1B-轻链3(LC3)、PI3K、磷酸化mTOR(p-mTOR)和磷酸化AKT(p-AKT)蛋白表达,抑制Bcl-2同源结构域蛋白1抗体(Beclin1)表达(P<0.05)。结论山奈酚通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路减轻视网膜氧化应激损伤。

基于PI3K/Akt/mTOR信号通路、性激素、骨代谢探究知柏地黄丸联合治疗女性特发性性早熟的效果及机制

目的探讨联合知柏地黄丸对女性特发性性早熟(CPP)患儿性激素、骨代谢及PI3K/Akt/mTOR信号通路的影响。方法选取2022年1月—2022年12月收治的60例CPP患儿,随机数字表法分为西药组、联合组2组,均30例。西药组给予注射用曲普瑞林治疗,联合组在西药组基础上联合知柏地黄丸治疗。比较2组临床疗效、安全性,以及治疗前后子宫体积、卵巢体积、卵泡直径、性激素水平[促黄体生成素(LH)、LH/促卵泡激素(FSH)、雌二醇(E_(2))]、骨代谢指标[骨钙素、骨碱性磷酸酶(BALP)、Ⅰ型前胶原氨基端肽(PⅠNP)、骨密度、β-胶原降解产物(β-CTX)]、PI3K/Akt/mTOR信号通路相关蛋白表达。结果联合组总有效率96.67%(29/30)高于西药组70.00%(21/30)(P<0.05)。联合组治疗后子宫体积、卵巢体积、卵泡直径均低于西药组(P<0.05);联合组治疗后血清LH、LH/FSH、E_(2)、骨钙素、BALP、PⅠNP水平低于西药组,骨密度高于西药组(P<0.05)。2组治疗后血清β-CTX水平比较无显著差异(P>0.05)。联合组治疗后PI3K、Akt、mTOR蛋白表达水平低于西药组(P<0.05)。联合组不良反应总发生率与西药组比较无显著差异(P>0.05)。结论注射用曲普瑞林联合知柏地黄丸能降低CPP患儿性激素水平,改善骨代谢相关因子的表达,抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路活性,从而改善患儿症状。研究结果表明该方案临床疗效确切,且具有一定安全性。

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。

针刀“解结法”对膝骨关节炎兔股骨髁软骨组织PI3K/AKT/mTOR相关因子的影响

目的:通过针刀“解结法”治疗兔膝骨关节炎,探讨其对股骨髁软骨组织PI3K/AKT/mTOR相关因子的影响。方法:将SPF级雄性新西兰大白兔24只,采用随机数字表法分为空白组、模型组和针刀组,每组8只。模型组和针刀组采用Videman改良法制备KOA兔模型,造模成功后针刀组采用针刀“解结法”松解治疗患侧膝周结筋病灶点,空白组和模型组同等抓取并固定5 min,未行任何干预,每周1次,连续4次。末次干预1周后,采用HE染色及Mankin's评分观察三组患侧膝关节股骨髁软骨组织病理形态变化,qPCR检测三组患侧膝关节股骨髁软骨组织PI3K、AKT、mTOR mRNA转录水平,Western-blot检测三组患侧膝关节股骨髁软骨组织PI3K、AKT、mTOR的蛋白表达水平。结果:与空白组比较,模型组患侧膝关节股骨髁软骨组织表层缺失且不平整、移行细胞簇集、排列欠规整,Mankin's评分升高(P<0.05),PI3K、AKT mRNA转录水平及蛋白表达均上调(P<0.05),而mTOR转录水平下调及蛋白表达水平上调(P<0.05);与模型组比较,针刀组患侧膝关节股骨髁软骨组织细胞形态和排列完整性趋于空白组、偶见软骨细胞簇集、潮线较模型组完整,Mankin's评分显著降低(P<0.05),PI3K、AKT mRNA转录水平及蛋白表达均下调(P<0.05),mTOR mRNA转录水平及蛋白表达均上调(P<0.05)。结论:针刀“解结法”能改善膝骨关节炎兔患侧膝关节股骨髁软骨退变,有效保护患膝关节功能,其机制可能与调控PI3K/AKT/mTOR通路相关因子转录水平相关。

基于PTEN与JAK对PI3K/Akt信号通路的影响探讨加味小蓟饮子治疗急性放射性膀胱炎的作用机制

目的:探讨加味小蓟饮子治疗急性放射性膀胱炎的作用机制。方法:50只ICR小鼠随机分为空白组12只和造模组38只。采用X射线辐照仪造模,造模后随机取2只小鼠处死鉴定模型是否成功。将剩余造模组小鼠随机分为模型组、小蓟饮子组和加味小蓟饮子组各12只。空白组、模型组、小蓟饮子组、加味小蓟饮子组分别予0.9%氯化钠、0.9%氯化钠、小蓟饮子药液,加味小蓟饮子药液灌胃处理,每日1次,连续7 d。末次灌胃后24 h处死取材,酶联免疫吸附实验(ELISA)法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)含量。Western Blot法检测小鼠膀胱丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)、E钙粘着蛋白(E-Cadherin)、内皮素-1(ET-1)、JAK激酶(JAK)、核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、人第10号染色体缺失的磷酸酶(PTEN)、Smad蛋白2(Smad2)、Smad蛋白3(Smad3)、转化生长因子β1(TGF-β1)、尿斑蛋白3(Upk3)、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白相对表达水平;实时荧光免疫定量-聚合酶链式反应法(RT-PCR)法检测小鼠膀胱微RNA-21(MicroRNA-21,miR-21)、PTEN、JAK、PI3K、AKT、Nrf2信使核糖核酸(mRNA)相对表达水平。结果:相较模型组,加味小蓟饮子组小鼠体内SOD、GSH-Px、T-AOC、AKT、E-Cadherin、JAK、Nrf2、PI3K、Upk3含量升高(P<0.05),MDA、ET-1、PTEN、Smad2、Smad3、TGF-β1、VEGF含量下降(P<0.05);与模型组和小蓟饮子组比较,加味小蓟饮子miR-21 mRNA表达升高(P<0.05)。结论:加味小蓟饮子组可能通过上调miR-21表达,同调PTEN、JAK蛋白以激活下游PI3K/AKT/Nrf2信号通路治疗急性放射性膀胱炎。