ULK1在炎症性疾病中的研究进展

UNC-51样激酶1(ULK1)是参与调节自噬启动的重要因子,ULK1通过自噬和线粒体氧化应激调节炎症细胞因子,参与了多种疾病的病理过程。ULK1及其复合体受雷帕霉素(mTOR)和AMP活化蛋白激酶(AMPK)调节启动自噬,从而对多种炎症性疾病产生不同影响。而在炎症性疾病中,线粒体氧化应激可使ULK1入核加速细胞凋亡。因此,ULK1在炎症性疾病中发挥不同的重要作用。例如,ULK1在哮喘中启动气道上皮细胞线粒体的自噬,在急性肝衰竭中参与线粒体氧化应激,在动脉粥样硬化中影响相关炎症因子,在糖尿病中调节自噬。本文从ULK1的生物学功能、在炎症性疾病中的影响和靶向药物的研究进展进行综述。

钠钾泵Scr复合体调控幼年哮喘大鼠气道重塑的机制

目的探究钠钾泵琥珀酸-细胞色素c氧化还原酶(succinate-cytochrome c oxidoreductase,Scr)复合体调控幼年哮喘大鼠气道重塑的机制。方法筛选30只SD大鼠,随机分为对照组、卵白蛋白(ovalbumin,OVA)组和钠钾泵Scr复合体组,每组10只。对照组:经盐水处理并经雾化盐水激发的大鼠;OVA组:在OVA激发之前接受过盐水治疗的OVA致敏大鼠;钠钾泵Scr复合体组:将钠钾泵Scr复合体药物溶解在二甲亚砜中并用磷酸盐缓冲盐水(phosphate buffered saline,PBS)稀释,按照0.3 mg/kg体质量,腹膜给药。使用连接到呼吸机和雾化装置的气管插管,使用Buxco肺功能仪测量大鼠的气道反应性。肺组织石蜡切片用苏木精-伊红(HE)和高碘酸-席夫(PAS)染色以进行光学显微镜检查。通过蛋白质免疫印迹检测磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)和蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)磷酸化。通过RT-qPCR检测哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)mRNA表达水平。通过细胞计数试剂8(cell counting kit-8,CCK-8)检测细胞增殖。结果与对照组相比,OVA组PC100值降低,气道反应性升高(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组PC100值升高,气道反应性降低(P<0.05)。HE和PAS染色结果显示,与对照组相比,OVA组的肺组织显示出广泛的支气管周围和血管周围炎性细胞浸润,PAS阳性染色的上皮杯状细胞的百分比增加(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组炎症细胞浸润减少,PAS阳性染色的上皮杯状细胞的百分比降低(P<0.05)。与对照组相比,OVA组PI3K和PKB磷酸化水平升高(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组PI3K和PKB磷酸化水平降低(P<0.05)。与对照组相比,OVA组mTOR、HIF-1α和VEGF mRNA水平升高(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组mTOR、HIF-1α和VEGF mRNA水平降低(P<0.05)。与对照组相比,OVA组48 h和72 h增殖速率增加(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组48 h和72 h增殖速率增加(P<0.05)。与对照组相比,OVA组48 h和72 h增殖速率增加(P<0.05);与OVA组相比,钠钾泵Scr复合体组48 h和72 h增殖速率增加(P<0.05)。结论钠钾泵Scr复合体通过调节PI3K/PKB/mTOR/HIF-1α/VEGF,调控幼年哮喘大鼠气道重塑。钠钾泵Scr复合体可能是过敏性气道炎症的关键介质,也是治疗干预的有希望的靶标。

细胞中溶酶体相关的自噬调控

溶酶体作为细胞水解中心含有大量水解酶,在自噬过程中形成自噬溶酶体,参与自噬底物的降解。AMP活化的蛋白激酶(AMPK)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mTORC1)是自噬调控的关键蛋白,被激活后在自噬调控中发挥相反的作用。作为信号中枢,溶酶体通过AMPK和mTORC1分别参与细胞能量感应和氨基酸感应,积极响应各种信号刺激,调控自噬的进程。自噬与肿瘤的发生发展密切相关,因此,了解溶酶体对自噬的信号调控,可为靶向溶酶体的抗肿瘤治疗提供新思路。

中医药调控细胞自噬防治消化系统疾病研究现状

消化系统疾病是临床中常见病、多发病,临床表现纷繁复杂,疾病之间相互关联,严重影响患者生命质量。细胞自噬是维护胃黏膜细胞稳态的重要因素,是导致消化系统疾病发病的重要环节。中医药作为临床防治消化系统疾病的重要干预措施之一,其防治作用及机制成为近年来研究的重要方向。本文通过收集相关文献资料,重点从ULK1蛋白激酶复合体、Vps34-Beclin1和Ⅲ型PI3K复合体、mAtg9、Atg5-Atg12-Atg16连接系统和LC3连接系统中具体信号通路及相关蛋白分析近年来中医药对消化系统疾病细胞自噬的调控的研究现状,以期发现中医药调节自噬对于细胞保护的作用,从而对于中医药防治消化系统疾病提供依据。

营养信号通路调节细胞自噬的研究进展

营养缺乏的主要细胞反应之一是自噬上调。营养相关信号如细胞内氨基酸、ATP和氧含量等与细胞内合成和分解代谢过程的平衡密切相关。关键营养敏感激酶雷帕霉素靶蛋白复合物1(m TORC1)和单磷酸腺苷依赖蛋白激酶(AMPK)是营养相关自噬的主要信号通路。细胞内的营养情况通过失调51样激酶(ULK)和磷脂酰肌醇3激酶3型催化亚基(VPS34)激酶复合物的协调调节自噬。m TORC1、AMPK、ULK和VPS34之间的广泛交叉和反馈环在自噬诱导和保持细胞稳态中具有重要作用。本文主要描述细胞内营养状态(氨基酸、糖和氧)发生改变时自噬调节的研究进展。

Akt-mTOR的互动与癌症的发生

PI3K的下游效应蛋白Akt,在人癌中经常处于高度激活状态。mTOR作为Akt下游的重要效应子在肿瘤发生中扮演重要角色。在PI3K-Akt-mTOR这条信号通路中,Akt所产生的效应受到两个肿瘤抑制基因的负调控:PTEN,处于Akt的上游;TSC1/TSC2,位于AKT的下游和mTOR的上游。新的研究结果表明,当缺少TSC1/TSC2的负性调节时,mTOR则通过两种复合物的平衡移动来反馈抑制Akt活性。利用小鼠遗传学手段研究PTEN和TSC2在癌症发生和进展中的角色,也证明AKT-mTOR的互相作用在癌症发展与治疗中的重要性。

APLP2在恶性肿瘤中的研究进展

淀粉样肽前体样蛋白2(APLP2)作为淀粉样前体蛋白(APP)家族中的一员,广泛存在于哺乳动物的全身组织细胞中,是一种高度保守的单次跨膜糖蛋白。在生理状态下,APLP2具有调节其所在细胞部分功能的作用,例如在哺乳动物神经细胞中,APLP2具有促进哺乳动物神经细胞迁移的作用。另外,APLP2在人体中具有维持铜的稳态、维持位于细胞膜表面的主要组织相容性复合体Ⅰ(MHCⅠ)类分子的表达平衡以及维持葡萄糖和胰岛素平衡的作用。近年来,越来越多的研究发现,APLP2在恶性肿瘤中发挥着一定的作用,例如通过启动细胞外信号调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)信号转导通路促进肿瘤细胞的增殖,通过调节肌动蛋白结构增加肿瘤的转移速度以及通过更多地结合MHCⅠ类分子从而发挥抗肿瘤细胞凋亡的作用。本文对APLP2在恶性肿瘤组织中的表达情况及相关机制的研究进展作一综述。

自噬新蛋白Atg101的相关研究进展

自噬是真核细胞特有的生命现象,它控制着细胞内蛋白质和细胞器的降解,并在机体的生长发育和维持能量平衡中起重要的作用。目前在酵母中已被鉴定的自噬相关基因有40余种。Atg101是一种全新的自噬相关蛋白,近年来,其分子结构及功能逐步被阐明,其在疾病发展中的作用也引起了广泛关注。该综述总结了近年来Atg101在分子生物学和病理生理领域的相关研究进展。

组合训练骨骼肌分子适应机制研究进展

在运动中,骨骼肌表现出非凡的适应能力,包括收缩蛋白的结构功能、卫星细胞与线粒体的结构功能、代谢调节、细胞内信号转导、转录应答。骨骼肌可精确应答不同运动,因此,特异性适应原则是运动训练的基本原则之一,通过特定训练(包括训练量、强度、次数,肌肉工作模式)产生特定适应,进而获得最佳化的运动能力。组合训练(一次训练同时涉及耐力和力量练习)广泛用于发展个体的基本运动能力,但AMPK代谢途径的激活,可能会抑制AKT-mTOR合成通路,最终弱化力量练习获得的适应,AMPK下游分子PGC-1α在其中可能发挥关键作用。当前,组合训练诱导生物分子适应机制方面的研究相当有限,miRNA的发现为组合训练研究提供了一个新途径,充分认识其中的变化规律,有助于制定精准运动处方。

柚皮素对甲状腺癌细胞凋亡、自噬的影响及其与AMPK/mTORC1通路的关系

背景与目的:柚皮素(NAR)是天然的黄酮类化合物,能够抑制宫颈癌、胃癌、舌鳞癌及肝癌细胞的生长,但其对甲状腺癌细胞的作用尚不明确。本实验探讨NAR对甲状腺细胞的影响,并初步研究其作用机制,以期为甲状腺癌的药物研发提供理论基础。方法:不同浓度的NAR处理甲状腺癌ACT-1细胞不同时间后,用MTT法检测细胞存活率,以观察NAR对ACT-1细胞的时间、浓度效应并计算IC_(50)值。在以上实验基础上,选择适合的浓度的NAR与适合的时间处理ACT-1细胞,然后分别采用Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡;绿色荧光蛋白(GFP)标记质粒转染检测自噬小体变化;Western blot法检测自噬相关蛋白(LC3 I、LC3 II、p62)以及AMPK/mTORC1通路相关蛋白表达的变化,以及AMPK抑制剂对NAR作用的影响。结果:NAR能明显抑制ACT-1细胞的存活,呈时间与浓度依赖性(均P<0.05),其12、24和48 h的IC_(50)值分别为85.65、50.12、38.94μg/mL。选用25、50、100μg/mL的NAR处理ACT-1细胞24 h后,细胞凋亡率、自噬小体数量、LC3 II/LC3 I和p-AMPK/AMPK蛋白表达明显升高,p62和p-mTORC1/mTORC1蛋白表达明显降低,均呈浓度依赖性(均P<0.05)。用100μg/mL NAR同时加入25μmol/L AMPK抑制剂后处理ACT-1细胞后,NAR的以上作用以及升高凋亡效应蛋白caspase-3的作用被明显抑制(均P<0.05)。结论:NAR能够抑制甲状腺癌ACT-1细胞增殖,诱导凋亡,这可能与其调控AMPK/mTORC1信号通路,增强自噬相关。

基于AKT/mT0RC1和HIF1/VEGF通路研究eIF4E基因调控肺腺癌血管新生中的作用机制

目的基于AKT/m T0RC1和HIF1/VEGF通路,研究e IF4E基因在肺腺癌血管新生中的作用及相关机制。方法本文选用RNAi技术沉默e IF4E基因,通过转染A549人肺癌细胞株,建立e IF4E基因低表达的肺腺癌细胞模型。免疫印迹检测e IF4E基因低表达后介导血管新生的AKT/m TORC1通路和HIF1/VEGF通路主要成员蛋白水平的变化。结果e IF4E在A549细胞中高表达,A549对照组与si-e IF4E组蛋白表达分别为(0.77±0.06)与(0.18±0.04),差异有统计学意义(P<0.05);si-e IF4E后,2组AKT蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05),si-e IF4E组p-AKT蛋白表达明显低于A549对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2组m TOR表达差异无统计学意义(P>0.05),si-e IF4E组m TORC1蛋白表达低于A549对照组,差异有统计学意义(P<0.05);si-e IF4E后,si-e IF4E组HIF1蛋白与VEGF蛋白表达明显低于A549对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论抑制e IF4E基因可抑制肺腺癌细胞血管新生过程中AKT过度磷酸化,降低m TORC1表达,减少HIF1与VEGF生成。e IF4E基因可能是通过AKT/m TORC1通路和HIF1/VEGF通路参与肺腺癌血管新生过程。