整合素通过PI3K/Akt信号通路调控畜禽骨骼健康的研究进展

骨骼是脊椎动物中坚硬的结缔组织,具有构成机体基本支架、保护脏器、支撑体重和维持运动的作用。骨骼发育主要是通过膜内成骨和软骨内骨化完成的,该过程由多种调控因子组成的复杂调控网络共同发挥作用以维持畜禽骨骼健康。整合素（integrin）是细胞膜上的一种介导细胞-基质相互作用的跨膜受体,不仅具有引起细胞黏附的作用,还能够通过双向传递细胞内外的信号引发机体相应反应。整合素能够调控多条信号通路,包括磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B (phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信号通路,在维持畜禽动物骨骼健康方面发挥重要作用。PI3K/Akt信号通路是由酶联受体介导的能够调节细胞生命活动的信号通路,能通过炎症、自噬、凋亡等作用调节软骨代谢平衡,对维持骨骼健康具有重要意义。综合国内外关于畜禽骨代谢、整合素和PI3K/Akt信号通路之间关系的研究进展,从整合素对畜禽骨代谢的影响、PI3K/Akt信号通路对畜禽骨代谢的影响以及整合素通过PI3K/Akt信号通路对骨代谢的影响三方面进行综述,以期为探究整合素通过PI3K/Akt信号通路在畜...     

PI3K/Akt信号通路对卵泡发育和卵母细胞成熟作用的研究进展

磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)是生物体内生长发育过程中的重要信号通路,该通路由多种效应因子组成,在细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期、DNA修复和蛋白质合成过程中起关键作用.本文综述了PI3K/Akt信号通路在卵泡发育和卵母细胞成熟方面的研究进展,为相关研究提供理论依据.     

mTOR信号通路及其抑制剂的研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR) 是进化上十分保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,mTOR信号通路异常与肿瘤及神经退行性疾病密切相关,成为相关疾病治疗的靶点。除雷帕霉素及同系物外,姜黄素等抑制mTOR信号通路的中药单体物质不断被发现。作者对mTOR蛋白的结构、功能和mTOR信号通路及其抑制剂进行了综述。     

奶牛脐带间充质干细胞介导PI3K/Akt/mTOR信号通路对乳腺上皮细胞凋亡调控研究

本实验旨在探究脐带间充质干细胞(UC-MSCs)介导磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路对乳腺上皮细胞(BMECs)凋亡的调控作用。将处于对数生长期的UC-MSCs与BMECs按照1:2的比例混合共培养72 h,对照单独培养的UC-MSCs和BMECs,再分别用PI3K抑制剂LY294002(50μmol/mL)和mTOR抑制剂RAPA(50 nmol/mL)孵育细胞48 h,采用流式细胞术检测细胞周期和凋亡情况。结果表明:将UC-MSCs与BMECs共培养,能够显著抑制BMECs细胞凋亡,加入PI3K抑制剂LY294002和mTOR抑制剂RAPA孵育BMECs后,极显著地促进了BMECs细胞凋亡(P0.01),但是与UC-MSCs共培养后,这种抑制作用明显得到抵消。UC-MSCs通过介导PI3K/Akt/mTOR信号通路参与调控BMECs的凋亡;抑制剂LY294002和RAPA通过阻断PI3K/Akt/mTOR通路促进BMECs凋亡。综上可知,UC-MSCs能够激活被阻断的PI3K/Akt/mTOR信号通路,使其重新参与调控BMECs。     

绵羊卵泡发育过程中关键信号通路研究进展

卵泡从原始卵泡发育为成熟卵泡,直至排卵、黄体发育等过程都受到精密的调控,产生大量的优势卵泡是绵羊产多羔及实现快速扩繁的关键因素。研究发现,相关信号通路和转录因子通过影响绵羊卵泡中卵母细胞、颗粒细胞的生长,进而调控卵泡的发育成熟,对这些信号通路进行深入了解,有助于探索卵泡发育的调控机制,早日实现绵羊高效繁育。Notch是卵泡发育过程中发挥重要作用的高度保守信号通路,PI3K/AKT/mTOR信号通路各成员都是广泛存在于细胞内的信号转导分子,在卵泡发育早期发挥了主要作用,还有间隙连接（gap junction,GJ）和跨带突触（transzonal projections,TZPs）等物理连接方式,在细胞间的交流通讯起到重要作用。作者详细介绍了Notch信号通路、PI3K/AKT/mTOR信号通路、间隙连接及跨带突触的结构功能在绵羊卵泡发育中的调控作用,为进一步探明绵羊卵泡发育的调控机制提供参考。     

JSRV Env通过Akt/mTOR信号通路调控绵羊绒毛膜滋养层细胞增殖

利用已构建的JSRV Env慢病毒载体转染绵羊绒毛膜滋养层细胞(STCs),探讨Akt/mTOR信号通路的激活及其对细胞增殖的影响.以STCs为空白组,空病毒载体转染STCs为对照组,JSRV Env慢病毒载体转染STCs为试验组,通过Western blot检测Akt、p-Akt、mTOR和p-mTOR蛋白的表达,并...     

小G蛋白对mTOR信号通路的调控

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种重要的信号调控分子,通过磷酸化作用调控细胞内mRNA的翻译,参与膜蛋白转运、蛋白质降解、蛋白激酶c信号转导和核糖体合成等。不同家族的小G蛋白,如Rheb、Rag、RalA、Rac1和Rab5,在调控mTOR信号通路中发挥着重要作用。Rheb结合并直接激活mTOR,Rag和Rac1介导mTOR的定位,RalA通过磷脂酸的产生间接激活mTOR,Rab5调控mTORC1的活化和定位。本文将围绕近年来发现的多种小G蛋白家族成员参与调控mTOR信号通路的研究进展进行综述。     

茶黄素通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路促进小鼠乳腺肿瘤细胞凋亡

本试验旨在研究茶黄素促进小鼠乳腺肿瘤细胞凋亡的作用机制。采用不同浓度[0(A组)、48(B组)、88(C组)、128μmol/L(D组)]茶黄素处理小鼠乳腺肿瘤细胞(C-127细胞)24 h,采用CCK-8法检测细胞存活率,流式细胞术检测细胞凋亡情况,荧光显微镜检测细胞活性与坏死情况,透射电镜观察细胞形态,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测半胱氨酸特异性天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)的mRNA相对表达量,Western Blot法检测活化后的Caspase-3(Cleaved-Caspase-3)、PI3K、Akt、Bcl-2和Bax的蛋白表达水平。结果显示：1)与A组相比,B组细胞存活率显著降低(P<0.05),C组、D组细胞存活率极显著降低(P<0.01)。2)与A组相比,B组、C组、D组细胞凋亡率极显著升高(P<0.01)。3)与A组相比,B组Akt的mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01),PI3K、Bcl-2的mRN...     

PRV感染三叉神经节细胞对PI3K/Akt信号通路的影响及其调控凋亡

以小鼠三叉神经节(TG)原代细胞为基础,应用实时荧光定量PCR(q-PCR)、Western blot等方法检测伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)(MOI=1)感染TG细胞后不同时间点PI3K、Akt基因的转录水平和蛋白表达情况.PRV感染TG细胞后,利用PI3K特异性抑制剂LY294002处...     

丁酸梭菌介导mTOR信号通路调控猪肠上皮细胞炎症反应的分子机制

本试验旨在研究丁酸梭菌（CB）介导雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路调控产肠毒素大肠杆菌K88（ETEC K88）感染猪肠上皮细胞（IPEC-J2）炎症反应的分子机制。按试验步骤处理细胞,利用1×103 cfu/mL 的ETEC K88感染IPEC-J2以及400 nmol/L的mTOR抑制剂处理IPEC-J2,到达作用时间后,分别收集细胞及培养上清,然后按照猪肿瘤坏死因子（TNF-α）和猪白细胞介素-8（IL-8）检测试剂盒说明书进行细胞因子检测,以及使用荧光定量PCR（qPCR）法进行ZO-1、occludin和mTOR表达量的检测。结果表明：与ETEC组相比,抑制剂+ETEC组、CB+ETEC组和抑制剂+CB+ETEC组ZO-1和occludin的表达量均显著升高,或有升高趋势,ZO-1的表达量分别升高了86.59%、31.48%和133.98%,occludin的表达量分别升高了69.34%、18.63%和87.52%,而mTOR的表达量分别降低了40.81%、11.62%和52.43%。与CB+ETEC组相比,抑制剂+CB+ETEC组在mTOR活性被抑制后ZO-1和occludin的表达量极显著升高了77.97%和58.07%,而mTOR的表达量极显著降低了46.18%,CB与抑制剂协同逆转ETEC造成的紧密连接蛋白表达下降。综上所述,ETEC K88能够激活mTOR信号通路,而CB通过介导mTOR信号通路能够降低ETEC K88感染IPEC-J2引起的炎症反应,并提高紧密连接蛋白的表达量,从而减轻细胞损伤。 [关键词] 猪肠上皮细胞|丁酸梭菌|产肠毒素大肠杆菌K88|mTOR信号通路|肠道健康     

过瘤胃保护性亮氨酸对绵羊骨骼肌哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号传导通路关键因子的影响

本试验旨在研究过瘤胃保护性亮氨酸对绵羊骨骼肌哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号传导通路中2个关键因子4E-BP1及p70S6K磷酸化的影响.试验选取绵羊12只,随机分为4组(每组3个重复,每个重复1只羊),分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、0.5、1.0和1.5 g/d过瘤胃保护性亮氨酸的饲粮.15 d后,将绵...     

Inhibition of PI3K‐Akt‐mTOR signal pathway dismissed the stimulation of glucose on goose liver cell growth

In the formation of goose fatty liver induced by a high‐carbohydrate diet, it is characterized by the quick cell growth of liver. The carbohydrate is mostly digested and absorbed in the small intestine by the form of glucose. Recent studies have suggested a crucial role for PI3K‐Akt‐mTOR pathway in regulating cell proliferation, and then we speculate that PI3K‐Akt‐mTOR pathway may mediate glucose‐induced liver cell proliferation. Goose primary hepatocytes were isolated and incubated in either no addition as a control or glucose or PI3K‐Akt‐mTOR pathway inhibitors or cotreatment with glucose and PI3K‐Akt‐mTOR pathway inhibitors. The results firstly showed that 35 mmol/l glucose stimulated the mRNA level and protein content of factors involved in PI3K‐Akt‐mTOR signal pathway in goose primary hepatocytes. Secondly, 35 mmol/l glucose evidently changed the cell cycle PI index and protein expression of cyclin D1. Meanwhile, the upregulation of 35 mmol/l glucose on the DNA synthesis rate, cell cycle PI index, the mRNA expression, protein content and protein expression of factors involved in the cell proliferation was decreased significantly by the inhibitors of PI3K‐Akt‐mTOR pathway, LY294002, rapamycin or NVP‐BEZ235. In summary, glucose could stimulate the cell proliferation, and the PI3K‐Akt‐mTOR pathway inhibitors could dismiss glucose‐induced the upregulation of cell proliferation in goose primary hepatocyte.     

Effect of porcine glucagon‐like peptides‐2 on tight junction in GLP‐2R + IPEC‐J2 cell through the PI3k/Akt/mTOR/p70S6K signalling pathway

Because of rare glucagon‐like peptide‐2 (GLP‐2) receptor (+) cells within the gut mucosa, the molecular mechanisms transducing the diverse actions of GLP‐2 remain largely obscure. This research identified the naturally occurring intestinal cell lines that endogenously express GLP‐2R and determined the molecular mechanisms of the protective effects of GLP‐2‐mediated tight junctions (TJ) in GLP‐2R (+) cell line. (i) Immunohistochemistry results showed that GLP‐2R is localised to the epithelia, laminae propriae and muscle layers of the small and large bowels of newborn piglets. (ii) GLP‐2R expression was apparent in the cytoplasm of endocrine cells in IPEC‐J2 cell lines. (iii) The protein expressions of ZO‐1, claudin‐1, occludin, p‐PI₃K, p‐Akt, p‐mTOR and p‐p70^S6K significantly (p < 0.05) increased in GLP‐2‐treated IPEC‐J2 cells, and all of them significantly (p < 0.05) decreased when LY‐294002 or rapamycin was added. GLP‐2 improves intestinal TJ expression of GLP‐2R (+) cells through the PI₃k/Akt/mTOR/p70^S6K signalling pathway.     

雷帕霉素靶蛋白（mTOR）结构功能及其对骨骼肌蛋白质合成影响的研究进展

雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能感受细胞中的氨基酸、生长因子、能量及环境压力等信号,通过下游效应蛋白调控翻译起始因子,调控蛋白质的合成。作者对近年来mTOR研究的新进展及其在骨骼肌蛋白质合成中的作用进行了综述。     

必需氨基酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控乳蛋白合成的研究进展

最近的研究表明,必需氨基酸不仅可以作为合成乳蛋白的底物,还可以作为信号分子调控乳蛋白的合成.不同的必需氨基酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控乳蛋白合成的作用也不相同,既包括正调控作用,也包括负调控作用.研究不同必需氨基酸调控乳蛋白合成的分子机制将为提高乳蛋白合成率提供理论基础.本文综述了mTOR信号通路及必需氨基酸通过mTOR信号通路调控乳蛋白的合成的研究进展,为揭示必需氨基酸作为蛋白质合成底物及细胞信号分子在乳蛋白合成过程中的作用机制提供研究方向.     

High doses of FSH induce autophagy in bovine ovarian granulosa cells via the AKT/mTOR pathway

Follicle-stimulating hormone (FSH) plays a critical role in follicular growth and granulosa cell function; however, the mechanism by which the aggressive stimulation of FSH leads to poorer oocyte quality and embryo development potential is unclear. In this study, bovine ovarian granulosa cells (BGCs) were challenged with FSH doses (vehicle, 0.1, 1, 10 and 100 ng/ml) to investigate the effects of FSH on BGCs. The results indicated that the relative viability of BGCs was significantly increased in cells challenged with 1 ng/ml FSH, whereas the viability was significantly decreased with 100 ng/ml FSH treatment. The mRNA abundance of FSHR, CYP19, StAR and BAX was significantly upregulated with 1, 10 and 100 ng/ml of FSH, while the BCL-2 mRNA level was downregulated with higher concentrations of FSH (10 and 100 ng/ml). Furthermore, BGC autophagy was detected in cells treated with 10 and 100 ng/ml FSH by MDC staining, and the mRNA abundance of LC3, BECN1, BNIP3, ATG3 and ATG7 was upregulated with increasing FSH concentration. Meanwhile, the protein expression of LC3 was increased in cells treated with 10 and 100 ng/ml FSH. 1 and 10 ng/ml FSH significantly increased E2 production, whereas 10 and 100 ng/ml FSH significantly increased P4 production. FSH significantly inhibited the phosphorylation of AKT in cells treated with higher concentrations (1, 10 and 100 ng/ml), while activating mTOR phosphorylation at concentrations of 10 and 100 ng/ml of FSH. In summary, we can conclude that higher doses of FSH (10 and 100 ng/ml) induce BGC autophagy via the AKT/mTOR signalling pathway.     

JAK-STAT信号通路研究进展

信号通路JAK-STAT参与机体多种调节反应,在细胞因子等与其相应受体结合后激活JAK激酶,进一步活化其下游信号蛋白分子STAT,导致STAT同源或异源二聚体化,随后二聚体蛋白移位核内,与相应的靶基因启动子结合,控制目的蛋白的表达,对机体的调控起着重要作用。     

亮氨酸或组氨酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路影响奶牛乳腺上皮细胞中酪蛋白的合成

本试验以永生化奶牛乳腺上皮细胞系为模型,单一添加不同浓度的亮氨酸或组氨酸,检测酪蛋白和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路相关基因的表达,旨在探讨亮氨酸和组氨酸通过mTOR信号通路影响酪蛋白合成的机制。以厄尔平衡溶液代替培养基,并设其为阴性对照,单一添加不同浓度的亮氨酸或组氨酸,分别采用噻唑蓝(MTT)比色法检测永生化奶牛乳腺上皮细胞12和24h的增殖;运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测4个酪蛋白编码基因和8个mTOR信号通路相关基因mRNA表达量。结果表明:分别添加不同浓度亮氨酸或组氨酸12和24h,细胞增殖趋势一致;与阴性对照组相比,分别添加0.15~5.40mmol/L亮氨酸或0.15~9.60mmol/L组氨酸,永生化奶牛乳腺上皮细胞的数量均增加。与阴性对照组相比,当分别添加0.45~10.80mmol/L亮氨酸6h时,αs1-酪蛋白(CSN1S1)、αs2-酪蛋白(CSN1S2)和κ-酪蛋白(CSN3)基因表达均显著上调(P0.05)。当添加0.15~4.80mmol/L组氨酸6h时,CSN1S1、β-酪蛋白(CSN2)和CSN3基因表达均显著上调(P0.05)。在试验组中,当亮氨酸浓度为1.35mmol/L时,mTOR信号通路相关基因mTOR、mTOR调控蛋白(raptor)、mTOR复合物1中的绑定蛋白(GβL)、信号下游因子真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)和真核细胞翻译延伸因子2(eEF2)基因表达量最高。而核糖体S6蛋白激酶(S6K1)基因的表达量随着亮氨酸浓度的增加而减少。当添加组氨酸时,下游信号因子4EBP1、eEF2、真核翻译起始因子4E(EIF4E)和核糖体蛋白S6(rps6)基因的表达量随着组氨酸浓度的增加而增加,mTOR基因的表达量随着组氨酸浓度的增加而减少。在试验组中,GβL的表达量在组氨酸的浓度达到4.80mmol/L时最高;S6K1基因表达量在组氨酸的浓度达到1.20mmol/L时最高。综上所述,在乳腺上皮细胞中,亮氨酸和组氨酸能通过mTOR信号通路促进酪蛋白合成相关基因的表达。