哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR在小鼠卵母细胞成熟过程中的表达及作用
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mTOR抑制剂雷帕霉素的抗肿瘤作用李亮亮【摘要】哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是参与生命活动的多条信号通路的下游因子,其中就包括PI3K/Akt/mTOR信号通路,在细胞生长、分化、转移和存活中地位显著,已成为癌症治疗的一个重要靶标.第一代mTOR抑制剂雷帕霉素(RAPA)最初作为一种新型的免疫抑制药物在器官移植领域应用广泛.随着对该药物及mTOR信号通路的深入研究,人们慢慢地认识到RAPA 除免疫抑制外还具有诱导肿瘤细胞凋亡、阻断细胞周期、抑制信号传导、影响基因转录水平及其对表观遗传学的调控作用.本文主要综述了近年来雷帕霉素在抗肿瘤方面的研究进展,同时讨论了雷帕霉素抗肿瘤的局限性.【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2019(030)002【总页数】4页(P241-244)【关键词】雷帕霉素靶蛋白;雷帕霉素;肿瘤发生;mTOR信号通路;抗肿瘤【作者】李亮亮【作者单位】海南医学院生物学教研室,海南海口 571199【正文语种】中文【中图分类】R979.1雷帕霉素(RAPA)是由智利复活节岛上的土壤链霉菌分泌的产物,属于三烯大环内酯类的化合物。
最初作为低毒强效的抗真菌药物和免疫抑制剂被研发出来,广泛用于抗炎和维持移植器官免疫能力。
随着科学家们对RAPA药理性质及分子机制的深入研究,人们开始认识到RAPA还具有除抗炎、免疫抑制外的多种其他药理作用,如对肿瘤细胞增殖产生抑制、提高机体免疫力、延缓衰老等作用。
近几十年来,研究发现RAPA可以影响多系统肿瘤性疾病,如消化系统、生殖系统、呼吸系统、女性生殖系统等[1-8]。
RAPA的肿瘤抑制作用受到科学家们关注,为此他们做了许多有关的研究并获得了一些成功,2007年FDA批准RAPA治疗肾癌,RAPA衍生物用于治疗肾癌、脑肿瘤、胰腺癌和乳腺癌等。
2015年FDA获批成为淋巴管肌瘤(LAM)和结节性硬化症(TAC)的治疗药物[9]。
《mTOR信号通路对山羊骨骼肌卫星细胞增殖及分化的影响》篇一摘要:本文旨在探讨mTOR信号通路在山羊骨骼肌卫星细胞增殖及分化过程中的作用。
通过细胞培养、基因表达分析、蛋白质印迹等方法,本文揭示了mTOR信号通路对山羊骨骼肌卫星细胞的影响机制,为山羊肌肉生长与发育的研究提供了新的理论依据。
一、引言山羊作为重要的经济动物,其肌肉生长与发育一直是畜牧业研究的重点。
骨骼肌卫星细胞作为肌肉生长与修复的关键细胞,其增殖与分化的调控机制一直是研究的热点。
mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)信号通路作为细胞内重要的信号转导途径,在细胞增殖、分化及代谢中发挥着重要作用。
因此,研究mTOR信号通路对山羊骨骼肌卫星细胞的影响,有助于揭示肌肉生长与发育的分子机制。
二、材料与方法1. 材料实验所用山羊骨骼肌卫星细胞来自健康山羊的骨骼肌组织,实验试剂与仪器均符合相关标准。
2. 方法(1)细胞培养:分离并培养山羊骨骼肌卫星细胞。
(2)基因表达分析:利用实时荧光定量PCR技术检测mTOR信号通路相关基因的表达情况。
(3)蛋白质印迹:检测mTOR信号通路相关蛋白质的表达及磷酸化水平。
(4)数据分析:运用统计学方法分析数据,并进行差异显著性检验。
三、mTOR信号通路对山羊骨骼肌卫星细胞增殖的影响研究表明,mTOR信号通路的激活能够促进山羊骨骼肌卫星细胞的增殖。
通过基因表达分析和蛋白质印迹实验发现,mTOR 信号通路相关基因和蛋白质的表达水平在细胞增殖过程中显著上升。
进一步的研究表明,通过调控mTOR信号通路的活性,可以有效地促进山羊骨骼肌卫星细胞的增殖。
四、mTOR信号通路对山羊骨骼肌卫星细胞分化的影响mTOR信号通路不仅影响山羊骨骼肌卫星细胞的增殖,还对其分化具有重要影响。
实验结果显示,在mTOR信号通路激活的情况下,山羊骨骼肌卫星细胞的分化能力得到提高,肌肉特异性基因的表达水平上升。
这表明mTOR信号通路在山羊骨骼肌卫星细胞的分化过程中发挥了关键作用。
中药活性成分调控mTOR信号通路干预糖尿病肾病的研究进展Δ贾慧雨1*,冯志海2 #(1.河南中医药大学第一临床医学院,郑州 450046;2.河南中医药大学第一附属医院内分泌科,郑州 450003)中图分类号 R285文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2023)13-1656-05DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2023.13.22摘要糖尿病肾病(DN)是引起终末期肾病的主要病因之一,发病机制尚不完全清楚,目前认为与高糖条件下自噬紊乱、氧化应激、炎症反应等多种因素介导的肾脏损伤关系密切。
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是参与蛋白质合成及调节自噬过程的核心通路,在DN的发生发展中起着重要作用。
近年来,中医药防治DN的研究取得了关键性进展。
大量证据表明,中药活性成分可通过调节mTOR信号通路提高自噬水平,改善氧化应激和炎症反应,抑制细胞的凋亡及异常增殖,从而缓解足细胞损伤、肾小球基底膜增厚、系膜组织异常及肾小管功能障碍等肾脏病理改变,减少蛋白尿并改善肾功能,对延缓DN进展具有重要意义。
本文系统总结了中药皂苷类、黄酮类、多酚类、生物碱类、萜类等活性成分通过mTOR信号通路干预DN的研究进展,可为进一步的基础研究和临床新药开发提供一定参考。
关键词糖尿病肾病;中药活性成分;哺乳动物雷帕霉素靶蛋白;信号通路Research progress of active ingredients of traditional Chinese medicine in the intervention of diabetic nephropathy by regulating mTOR signaling pathwayJIA Huiyu1,FENG Zhihai2(1. First College of Clinical Medicine,Henan University of Chinese Medicine,Zhengzhou 450046,China;2. Dept. of Endocrinology,the First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine,Zhengzhou 450003,China)ABSTRACT Diabetic nephropathy (DN)has become one of the main causes of end-stage renal disease,and its pathogenesis is still unclear. Currently,it is believed to be closely related to kidney injury mediated by various factors such as autophagy disorder under the condition of high glucose,oxidative stress and inflammation. Mammalian target of rapamycin (mTOR)signaling pathway is crucial for protein synthesis and autophagy regulation,which plays an important role in the occurrence and development of DN. In recent years,the research on the prevention and treatment of DN with traditional Chinese medicine (TCM)has made important progress. Plenty of evidence has shown that the active ingredients of TCM can enhance autophagy,improve oxidative stress and inflammation,inhibit cell apoptosis and abnormal proliferation by regulating mTOR signaling pathway,so as to relieve pathological changes in the kidney such as podocyte injury,glomerular basement membrane thickening,mesangial tissue abnormalities and renal tubule dysfunction,thereby reducing proteinuria and improving renal function. All of the above are of great significance for delaying the progression of DN. This article systematically summarizes the research progress of saponins,flavonoids,polyphenols,alkaloids,terpenoids and other active ingredients of TCM intervening in DN through mTOR signaling pathway,in order to provide some reference for further basic research and the development of new drugs.KEYWORDS diabetic nephropathy;active ingredients of traditional Chinese medicine;mammalian target of rapamycin;signaling pathway糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最常见和最严重的微血管并发症之一,以持续性的蛋白尿排泄增加,伴或不伴有肾小球滤过率下降为主要临床特征。
mTORC1/2双重抑制剂OSI -027抑制高氧诱导的肺成纤维细胞增殖和分化*吴黎虹, 唐坤, 党红星△, 符跃强, 刘成军, 李静, 许峰(重庆医科大学附属儿童医院重症医学科,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,儿童发育疾病研究教育部重点实验室,儿科学重庆市重点实验室,重庆 400014)[摘要] 目的:分析哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin , mTOR )复合物1/2(mTORcomplex 1/2, mTORC1/2)双重抑制剂OSI -027对高体积分数氧(高氧)所致人胚肺成纤维细胞增殖和分化的抑制作用。
方法:高氧(95% O 2)处理人胚肺成纤维细胞MRC -5建立增殖分化模型,分为对照组、高氧组、高氧+OSI -027组和高氧+雷帕霉素组。
Western blot 检测α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin , α-SMA )、I 型胶原蛋白(collagen type I , Col I )、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen , PCNA )、细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、RhoA 、Rho 相关含卷曲螺旋蛋白激酶1(Rho -associated coiled -coil -containing protein kinase 1, ROCK1)、蛋白激酶B (protein kinase B , PKB/AKT )、p -AKT 和mTOR 的表达; CCK -8实验检测细胞活力;流式细胞术检测细胞周期。
结果:与对照组相比,PCNA 、cyclin D1、Col I 和α-SMA 表达随高氧处理时间增加而增加(P <0.05)。
与高氧组相比,OSI -027及雷帕霉素干预后,细胞活力下降,细胞周期被抑制在G 1期(P <0.05)。
氨基酸调节mTORC1 信号通路的研究进度本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!哺乳动物雷帕霉素靶蛋白( mammalian target ofRapamycin,mTOR) 是一种进化保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,存在mTORC1( mammalian target of Rapamycincomplex 1,mTORC1) 及mTORC2( mammaliantarget of Rapamycin complex 2,mTORC1) 两种复合物。
mTORC1 是细胞增殖和代谢调控中心,能广泛接收细胞内信号,如氨基酸水平、生长因子、能量以及缺氧状态等。
生长因子通过PI3K-AKT 通路激活mTORC1,而氨基酸激活mTORC1 主要通过RagGTPase。
研究发现,溶酶体是氨基酸和生长因子激活mTORC1 的主要场所。
尽管mTORC2 能够促进细胞的增殖和存活,但细胞的增殖通常与mTORC1 相关。
1 氨基酸调节mTORC1 信号通路的相关分子mTORC1 活性受溶酶体表面Rheb( Ras homologueenriched in brain) 携带的鸟苷状态直接调节。
RhebGTP 可激活mTOR 激酶活性,RhebGDP 则抑制这一过程。
TSC 1 /2 ( tuberous sclerosis complex,comprising TSC1 and TSC2) 是Rheb 的GTPase 活化蛋白( GTPase-activing protein,GAP) ,使RhebGTP 转DOI:/化为RhebGDP。
胰岛素等生长因子通过激活PI3KAKT通路,磷酸化TSC2 抑制GAP 活性,使mTORC1呈活性状态。
氨基酸缺乏时,加入生长因子不能正常激活mTORC1,提示细胞内充足的氨基酸是mTOR 通路信号正常传递的必要条件。
雷帕霉素免疫抑制和抗肿瘤双重效应的研究进展雷帕霉素(RAPA)是一种大环内酯类抗生素,最初RAPA在临床上主要作为一种强力的免疫抑制剂而广泛使用,其对多种自身免疫性疾病有显著疗效,而且在器官移植术后显示出良好的抗排斥反应活性,副作用较小,近年来又发现其具有抗肿瘤作用,是一种具有免疫抑制和抗肿瘤双重作用的药物。
本文就雷帕霉素(RAPA)双重药理作用的研究进展作一简要综述。
标签:雷帕霉素;免疫抑制剂;抗肿瘤传统的免疫抑制剂如硫唑嘌呤(AZA)、环孢素(CsA)等在临床上得到广泛应用,但其过敏反应、肝肾毒性、骨髓抑制等副反应屡见不鲜,尤其会带来一个严重的并发症,那就是增加肿瘤风险,Guba等[1]动物实验发现,环孢素A可诱发小鼠原发和转移性肿瘤发生,新型免疫抑制剂雷帕霉素免疫效应是环孢素10倍以上,而且还具备抗肿瘤效应,免疫抑制剂量(1.5mg/kg)的雷帕霉素(Rapamycin,RAPA)可以使小鼠肝脏原发与转移性肿瘤的体积缩小70%,使鼻咽部肿瘤的体积缩小87%,可显著延长带瘤小鼠的生存周期。
它的双重功效不仅可以使其单独针对性应用于临床,还可以应用于需免疫抑制和抗肿瘤联合治疗的交叉领域。
1 雷帕霉素RAPA是Vezina和She gal从加拿大Rapa Nui岛的土壤中分离的一种具有抗真菌作用的三烯大环内酯类化合物,分子式为C51H79NO13,化学结构与同类免疫抑制剂他克莫司(FK506)相似,为白色或微黄色固体结晶,熔点为183~185℃,亲脂性,易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙醇等有机溶剂,几乎不溶于乙醚和水。
最初被研究作为低毒性的抗真菌药物,从1977年发现其具有免疫抑制作用,1989年把RAPA首次作为治疗器官移植排斥反应药物,近年又发现其具有抗肿瘤的作用,其独特的双效性使其具有广阔的临床开发应用前景。
2 雷帕霉素的作用机制2.1 雷帕霉素的免疫抑制机制(1)雷帕霉素通过不同的细胞因子受体阻断信号传导,将免疫细胞(T细胞和B细胞)滞留于G1/S期,阻止免疫细胞进入S期及抑制DNA的合成,从而抑制免疫细胞的生长、增殖[2]。
mTORC1信号通路对能量代谢调控作用及其机制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTORC1)通路是细胞内最主要的能量感受器,能感受营养和激素、与能量需求相关的多个细胞功能的调节相关的上游调节信号。
调节下游信号从而影响不同的细胞代谢,从蛋白质和脂质合成到线粒体活性等不同方面调节细胞代谢。
作为对细胞代谢过程的调节,mTORC1的活性在外周激活有利于脂肪细胞活化,脂肪生成,葡萄糖摄取和β细胞数量的增加。
本文综述了现有的知识对mTORC1的作用在能量平衡和能量代谢的调节,特别是旨在提供有关mTORC1在功能细胞中心能够整合不同激素的作用的背景下的研究进展进行了综述。
Abstract:The mammalian target of the rapamycin(mTORC1)pathway is the most important energy receptor in the cell and can sense upregulation of nutrients and hormones associated with the regulation of multiple cellular functions associated with energy requirements.Regulate the downstream signals and thus affect different cell metabolism,regulate cellular metabolism from different aspects such as protein and lipid synthesis to mitochondrial activity.As a regulator of cellular metabolism,the activation of mTORC1 in peripheral activation facilitates adipocyte activation,lipogenesis,glucose uptake,and increased beta cell mass.This review summarizes the current state of knowledge that the effects of mTORC1 on the regulation of energy balance and energy metabolism are reviewed in particular in the context of providing background on the role of mTORC1 in the integration of different hormones in functional cellular centers.Key words:mTORC1 complex;Energy metabolism;Rapamycin適当的细胞功能和机体的生存取决于准确的能量可用性和随着细胞生长和代谢活性的耦合性,在过去十年中,mTORC1已成为一个重要的细胞能量传感器,因为它能够对营养物质、生长因子、激素信号、氧的可用性、蛋白质合成、脂质合成、溶酶体的生物合成、细胞自噬和神经形态活动等过程进行调节[1]。
◇综述与讲座◇摘要哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantarget of rapamycin ,mTOR )调节细胞存活、增殖和代谢。
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease ,AD )是一种常见的神经系统退行性疾病,发病机理复杂,与衰老密切相关。
研究发现,AD 的病理发展过程中经常伴随着mTOR 活性的变化,但尚不清楚mTOR 在AD 发病机制中的作用。
本文首先介绍了mTOR 的复合物及其信号通路,重点综述了mTOR 信号通路对突触可塑性和记忆功能、自噬作用、β-淀粉样蛋白(amyloid-β,A β)、Tau 蛋白和脑胰岛素抵抗等AD 病理特征的影响,其次阐述了mTOR 两种信号通路在抗衰老和延长寿命方面的调控作用,最后介绍了mTOR 抑制剂在AD 病理研究中的应用,为延缓和改善AD 提供新的思路。
关键词哺乳动物雷帕霉素靶蛋白;阿尔茨海默病;自噬作用;衰老;mTOR 抑制剂中图分类号:S853.54文献标志码:A文章编号:1009-2501(2023)12-1378-13doi :10.12092/j.issn.1009-2501.2023.12.008阿尔茨海默病(Alzheimer's disease ,AD )是一种起病隐匿的神经退行性疾病,主要的病理特征为神经元外沉积的老年斑[主要成分为β-淀粉样蛋白(amyloid-β,A β)]以及细胞内产生的神经原纤维缠结(由Tau 蛋白过度磷酸化形成)。
此外,AD 患者脑内常伴随着突触的丧失[1],在临床上表现为认知功能缺陷和严重的记忆障碍[2]。
衰老是大多数神经退行性疾病的主要危险因素,包括AD ,年龄≥65岁的人患AD 概率为10%以上,并且其患病率随着年龄的增长而持续增加[3]。
据估计到2050年,我国AD 患者预计将超过2000万,将会给患者家庭和社会带来沉重负担[4]。
AD 的发生可能与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin ,mTOR )的调控异常密切相关。
mTOR与卵泡发育朱静;杨庆岭;孙莹璞【摘要】原始卵泡由单层扁平前颗粒细胞包围卵母细胞形成,是女性的基本生殖单位,其数目在胎儿期就已决定.随着年龄的增长,原始卵泡数量不断减少,其数目一定程度上代表了女性生育年限的长短.而哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)与细胞生长发育密切相关.在静止期卵母细胞与前颗粒细胞中,mTOR表达异常可导致细胞内蛋白合成增加,卵母细胞发育及颗粒细胞分裂、分化,使原始卵泡被激活,引发原始卵泡库过早耗竭,从而导致女性卵巢储备能力降低、生育年限缩短.近年来,mTOR及其介导的信号通路作为女性生育力保护的潜在靶点已成为生殖医学领域的研究热点.其对卵泡发育的调节作用,将为延缓女性卵巢衰老提供新思路.现从哺乳动物原始卵泡激活及其与mTOR信号网络的相关性等方面进行综述,并探讨其与女性不孕的关系.【期刊名称】《国际生殖健康/计划生育杂志》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】4页(P150-153)【关键词】哺乳动物;西罗莫司;卵泡;卵巢;不育,女(雌)性【作者】朱静;杨庆岭;孙莹璞【作者单位】450000 郑州大学第一附属医院;450000 郑州大学第一附属医院;450000 郑州大学第一附属医院【正文语种】中文哺乳动物卵巢是由黄体及处于不同发育阶段的各级卵泡组成的异质性器官。
胎儿期卵巢内卵母细胞逐渐停止有丝分裂,进入第一次减数分裂并静止在双线期,双线期的卵母细胞被单层扁平前颗粒细胞(primordial follicle granulosa cells,pfGCs)包围形成原始卵泡[1],构成女性基本生殖单位,原始卵泡库的大小一定程度上决定了个体的生育年限[2]。
妊娠20周时胎儿原始卵泡的数目峰值可达六百万至七百万,此后逐渐下降,出生后卵巢中原始卵泡不到一百万[3]。
性成熟后,在下丘脑-垂体-卵巢轴的影响下,体内性激素水平发生改变,部分处在静止期的原始卵泡被募集,伴随着pfGCs的增殖分化卵母细胞进一步发育,最终形成卵丘细胞-卵母细胞复合体并完成排卵。
食管鳞癌中mTOR/p70S6K信号通路的作用及其阻断策略侯桂琴【摘要】:雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,mTOR)信号通路在肿瘤发生发展中起重要作用,因而也越来越受到人们的关注。
mTOR是一种非典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶(PIKK)家族。
在哺乳动物中,mTOR下游有两个主要的靶分子,一个是核糖体S6激酶(S6K),另一个是真核翻译起始因子(eIF4E)结合蛋白1(4E-BP1)。
mTOR的激活导致了S6K和4E-BP1的磷酸化,磷酸化的4E-BP1可以从帽-依赖性翻译起始因子 eIF4E上释放出来,最终增强了与细胞生长有关的基因的翻译。
这两个过程也可能与其他的mTOR靶点一起增强了核糖体的生物合成及一些特殊mRNA的选择性翻译。
许多研究证明,mTOR被认为是肿瘤治疗中重要且有前景的治疗靶点,其抑制剂目前正在进行临床及临床前研究,试用于多种癌症如肾细胞癌、结肠癌、乳腺癌、前列腺癌及小细胞肺癌等。
食管鳞癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,尤其在我国河南省林州市(林县),食管鳞癌的发生率及死亡率均很高。
但是,mTOR及其信号通路的激活状态在食管鳞癌中尚未见报道,这促使我们研究mTOR/p70S6K信号通路在食管鳞癌发生发展中的作用,为治疗食管鳞癌寻找新的靶点。
在本研究中,我们检测了食管鳞癌细胞系EC9706和Eca109中mTOR及其主要下游因子的激活状态,并检测了雷帕霉素和抗mTOR的小干扰RNA(siRNA agains t mTOR,以下简称mTOR-siRNA)对通路中各因子mRNA及蛋白表达的影响以及对细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响。
而且,还观察了雷帕霉素和 mTOR-siRNA对裸鼠移植瘤生长的抑制作用。
结果显示,mTOR/p70S6K信号通路在食管鳞癌中是异常激活的,并且癌细胞的分化程度越低,激活状态越高;另外,还证实雷帕霉素能特异性抑制mTOR/p70S6K信号通路并诱导细胞凋亡,而mTO R-siRNA不仅能抑制信号通路,还能提高细胞对雷帕霉素和顺铂的敏感性。
9BIOTECHWORLD 生物技术世界mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白,mammalian target of rapamycin)是雷帕霉素的靶分子,属PI3K蛋白激酶类家族成员,mTOR能感受营养信号、控制细胞内mRNA的翻译及蛋白转运、蛋白质降解,在细胞生长与增殖中起着重要的作用。
此外,mTOR信号通路是肿瘤治疗的一个重要靶点。
1 mTOR 的分子结构人mTOR基因定位于1p36.2,由2549个氨基酸残基组成,分子量是280 kDa,结构复杂,且分子中存在着独立而保守的结构域,与酵母中TOR的结构相似。
mTOR分子的氨基端通常包含20个重复序列,以串联形式存在,重复序列中均包含2个α螺旋结构,此α螺旋由特定的40个氨基酸残基连接组成,其中每个氨基酸残基分别含一个亲水基团和疏水基团。
mTOR复合物的结构是相对保守的,通常有两种形式,即mTOR-Raptor和mTOR-Rictor [1]。
2 mTOR 的生物学功能2.1 mTOR 信号通路与细胞凋亡2.1.1 mTOR 信号通路与死亡受体途径靶细胞表面的死亡受体通过与配体结合,可进一步激活FADD 进而激活下游的caspase-8或caspase-10,启动caspase级联反应。
研究表明,LY294002作为PI3K相应的抑制剂能显著提高死亡受体途径TRAIL介导的胶质细胞瘤细胞凋亡。
此外,mTOR通路在死亡受体途径中TRAIL介导的多形性成胶质细胞瘤凋亡中也发挥着重要的调节作用。
2.1.2 mTOR 信号通路与线粒体途径线粒体不仅调控细胞的呼吸链和氧化磷酸化,而且也调控细胞的凋亡。
研究表明,P13K/Akt/mTOR通路可以介导细胞凋亡的线粒体途径。
WJ9708011为mTOR通路特异性抑制剂,通过特异性阻滞细胞周期在G1期诱导细胞凋亡[6]。
此外,通过抑制线粒体介导的凋亡通路也可以使P13K/Akt/mTOR信号通路过表达,表明线粒体损伤途径介导的凋亡对mTOR介导的通路也有重要的影响。
细胞信号通路详解之mTOR信号通路mTOR ( 哺乳动物雷帕霉素靶标) 是一种分子量为289 kDa 的丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇3- 激酶相关激酶(PIKK)家族。
该蛋白由一个催化激酶结构域、一个FRB(FKBP12-雷帕霉素结合)结构域、C- 末端附近的一个预测的自抑制结构域(抑制子结构域)、氨基末端多达20 个重复的HEAT 基序以及FAT (FRAP-ATM-TRRAP)和FATC (FAT C-末端)结构域组成。
TOR 的C 末端与磷脂酰肌醇3- 激酶(PI3K)的催化结构域高度同源。
TOR 蛋白在进化上从酵母到人类都是保守的,人、小鼠和大鼠的mTOR 蛋白在氨基酸水平上有95% 的同源性。
人mTOR 基因编码2549 个氨基酸的蛋白质,与酵母TOR1 和TOR2 的序列同源性分别为42% 和45% 。
mTOR 在参与控制细胞生长和增殖的信号通路中起中心作用(参考文献1)。
mTOR 通路受多种细胞信号的调控,包括有丝分裂生长因子、胰岛素等激素、营养素(氨基酸、葡萄糖)、细胞能量水平和应激条件。
PI3K/Akt(v-Akt小鼠胸腺瘤病毒癌基因同源1)信号转导通路是通过mTOR 传递信号的主要通路,在介导细胞存活和增殖中起重要作用。
通过 PI3K/Akt 通路的信号是由与细胞膜上的受体结合的生长因子的有丝分裂刺激启动的。
这些受体包括IGFR (胰岛素样生长因子受体)、PDGFR (血小板衍生生长因子受体)、EGFR (表皮生长因子受体)和HER 家族。
来自激活的受体的信号直接传递到PI3K/Akt 通路,或者,也可以通过由致癌蛋白RAS 激活的生长因子受体激活。
RAS 是另一个信号转导的中枢开关,而且已证实是MAPK (丝裂原活化蛋白激酶)信号转导通路的关键激活子。
胰岛素也可通过IRS1/2 (胰岛素受体底物-1/2)激活PI3K/Akt 通路。
胰岛素结合激活IR (胰岛素受体)酪氨酸激酶,使IRS1 或IRS2 磷酸化。
细胞自噬研究进展一、本文概述细胞自噬是一种在真核生物中广泛存在的生物学过程,它涉及到细胞内部受损、变性或多余的蛋白质及细胞器的降解和再利用。
自噬过程对于维持细胞内环境的稳态、促进细胞存活和适应环境变化具有重要意义。
近年来,随着分子生物学、细胞生物学和遗传学等研究领域的深入发展,细胞自噬的研究取得了显著的进展。
本文旨在综述细胞自噬的基本机制、调控网络以及其在疾病发生发展中的作用,并对当前细胞自噬研究的前沿和展望进行探讨。
我们将首先回顾细胞自噬的基本概念和分类,包括巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬等。
随后,我们将重点介绍细胞自噬的核心机制,包括自噬体的形成、成熟、与溶酶体的融合以及底物的降解过程。
在此基础上,我们将深入探讨自噬相关基因(ATGs)及其调控网络在细胞自噬过程中的作用,以及自噬与其他细胞过程(如凋亡、坏死等)之间的关系。
我们还将关注细胞自噬在疾病发生发展中的作用。
研究表明,细胞自噬的异常与多种人类疾病的发生发展密切相关,如神经退行性疾病、代谢性疾病、感染性疾病和肿瘤等。
因此,对细胞自噬在疾病中的具体作用及其机制进行深入探讨,有望为相关疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
我们将对细胞自噬研究的未来展望进行讨论。
随着研究的不断深入,人们对细胞自噬的认识将越来越深入,细胞自噬的研究将有望为生命科学领域带来更多的突破和创新。
二、细胞自噬的分子机制细胞自噬是一个高度保守且复杂的过程,涉及多个分子和信号通路的协同作用。
其核心分子机制主要包括自噬相关基因(ATG)的调控、自噬体的形成和成熟,以及自噬体与溶酶体的融合和降解。
自噬相关基因的调控:细胞自噬受到多种ATG的精确调控。
这些基因在自噬的不同阶段发挥着关键作用,如ATGATG5和ATG7等。
这些基因的表达和活性受到多种上游信号的调控,如mTOR信号通路和AMPK信号通路等。
自噬体的形成和成熟:自噬体的形成是自噬过程的关键步骤。
在这一过程中,细胞质中的一部分物质被双层膜结构包裹,形成自噬体。
一、引言器官移植是治疗各种晚期器官功能衰竭的最有效方法,然而移植排斥反应仍然是限制临床同种异基因器官移植(以下称为“器官移植”)长期疗效的最主要因素。
一般而言,在同种异基因器官植入受体后,天然免疫细胞即开始介导天然免疫反应和炎症,其后启动适应性免疫介导的器官移植排斥反应(以下称为“排斥反应”)。
目前一线免疫抑制药物主要针对适应性免疫细胞,但其在改善移植器官长期存活方面的效果仍十分有限,这促使人们越来越关注天然免疫细胞在排斥反应中的作用。
事实上除了参与炎症反应外,树突状细胞(dendritic cell, DC)、巨噬细胞以及自然杀伤(natural killer, NK)细胞等天然免疫细胞也密切参与排斥反应。
传统观念认为天然免疫细胞主要通过炎症和抗原提呈作用参与排斥反应,然而越来越多的证据表明天然免疫细胞的作用机制远不止这些。
同时,新近的研究也提示,除T细胞以外的免疫细胞在排斥反应中的作用愈发重要,尤其是天然免疫细胞。
巨噬细胞的表型和功能状态受其所处微环境的影响,因此具有很强的异质性和可塑性。
传统上,幼稚巨噬细胞(naïve macrophages, M0)能被不同的条件诱导极化成M1型和M2型巨噬细胞。
M1型巨噬细胞极化的条件包括干扰素(interferon, IFN)-γ或者脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)+IFN-γ,这种极化依赖于信号转导与转录激活子(signal transducer and activator of transcription, STAT)1。
M1型巨噬细胞能够产生白介素(interleukin, IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α和一氧化氮(nitric oxide, NO),并且与Th1型免疫反应相关。
M2型巨噬细胞极化条件包括IL-4和IL-13,M2极化依赖于STAT6;M2型巨噬细胞能够产生IL-10、转化生长因子(transforming growth factor, TGF)-β和精氨酸酶。
・214・盒uOxhUiM's"#f2021‘a pr40(2):214-19 .论著.miR-101靶向mTOR信号通路调控足细胞自噬在小鼠糖尿病肾病发病中的作用研究胡玲,周乐汀,王思思,王凉,孙铸兴(南京医科大学附属无锡人民医院肾内科,江苏无锡214023"&摘要'目的:探讨miR-101靶向雷帕霉素靶蛋白(mTOR f信号通路调控足细胞自噬在小鼠糖尿病肾病发病中的作用。
方法:将成年雄性C57BL/6小鼠分为对照组、模型组和雷帕霉素组,每组10只。
模型组和雷帕霉素组小鼠连续腹腔注射链0佐菌素(55mg・kg-1f5d,对照组腹腔注射等量生理盐水。
腹腔注射链0佐菌素后1周,雷帕霉素组小鼠腹腔注射雷帕霉素(2mg・kg-1),对照组和模型组小鼠腹腔注射等量生理盐水,隔天1次,连续12周后对小鼠肾脏组织行PAS染色,用透射电镜观察足细胞损伤及自噬情况,同时检测肾组织中miR-101、NephRn、LC3I、LC3#、mT0R和AMPK mRNA的表达。
结果:对照组小鼠肾脏和足细胞足突正常,模型组小鼠肾脏局部可见球囊融合;与对照组相比模型组小鼠肾脏系膜基质明显增多,基底膜明显增厚,足突明显增宽、融合,自噬体明显减少;与模型组相比,雷帕霉素组小鼠肾脏系膜基质明显减少,基底膜增厚和足突融合明显减轻,自噬体明显增加。
与对照组相比,模型组和雷帕霉素组小鼠肾脏系膜基质面积增大、mTOR mRNA表达水平明显升高,NephRn、LC3I、LC3#、miR-101和AMPK mRNA表达水平明显降低(P<0.05);与模型组相比,雷帕霉素组小鼠mTOR mRNA表达水平明显降低,NephRn、LC3I、LC3II miR-101和AMPK mRNA表达水平明显升高!P<0.05)。
结论:miR-101通过靶向调控mTOR信号通路促进糖尿病肾病小鼠足细胞自噬,为糖尿病肾病的治疗提供了新方向。