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。     

禽呼肠孤病毒蛋白质启动PI3K/Akt信号通路的分析

旨在找出激活PI3K/Akt信号通路的禽呼肠孤病毒(ARV)蛋白质。选取ARV中潜在具有激活PI3K/Akt信号通路活性的σA、σNS、μA、μB和μNS蛋白作为研究对象,将这5个基因克隆到真核表达载体pcAGEN,成功构建重组质粒σA-pcAGEN、σNS-pcAGEN、μA-pcAGEN、μB-pcAGEN和μNS-pcAGEN。将构建的重组质粒转染Vero细胞,采用间接免疫荧光和Western blot检测目的蛋白质的表达,并通过流式细胞术和Western blot,检测转染后Vero细胞磷酸化Akt(P-Akt)的表达量。结果显示,5个目的蛋白质均得到表达。转染σA-pcAGEN或σNS-pcAGEN的Vero细胞,P-Akt的表达量明显升高,而使用PI3K特异性抑制剂LY294002则能抑制P-Akt的表达量明显升高。结果表明,ARV的σA蛋白和σNS蛋白能激活细胞的PI3K/Akt信号通路。     

羊传染性脓疱病毒通过激活PI3K/Akt通路抑制HeLa细胞凋亡

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt信号通路是参与细胞增殖、分化和凋亡调控的重要通路之一,多种病毒可通过对该通路的调控而实现对宿主细胞的感染.作为一种重要的人兽共患传染病病原,羊传染性脓疱病毒(Orf virus,ORFV)被证实能够诱导PI3K/Akt通路的活化.利用PI3K特异性抑制剂LY294002靶向抑制PI...     

磷脂酰肌醇3激酶抑制剂LY294002对李斯特菌感染的影响

为检测磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)抑制剂LY294002对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,L.monocytogenes)在小鼠脑微血管内皮细胞内存活的影响。将不同浓度抑制剂LY294002与细胞共同孵育,MTT法检测不同浓度抑制剂LY294002对细胞活性的影响,然后将L.monocytogenes分别感染细胞,利用菌落计数法计算L.monocytogenes的胞内细菌数量,检测LY294002对L.monocytogenes介导的小鼠生存曲线的影响,利用试剂盒检测抑制剂LY294002对L.monocytogenes介导的LDH和IFN-γ分泌的影响。抑制剂LY294002在5μmol/L、10μmol/L或20μmol/L浓度时不影响细胞活性,LY294002显著抑制了L.monocytogenes的胞内和脏器内细菌数量,提高L.monocytogenes介导的小鼠存活率,分别显著提高和降低L.monocytogenes介导的IFN-γ水平和LDH水平(P0.05)。本研究表明,LY294002可调控细胞内Lm的存活,为L.monocytogenes引起脑膜炎的致病机制提供科学依据。     

miR-21通过PI3K/Akt通路抑制猪瘟病毒复制的机制的研究

为探索miR-21调控猪瘟病毒(CSFV)复制的分子机制,本实验采用猪瘟病毒感染体外培养的PK-15细胞,采用RT-PCR、western blot等方法检测miR-21表达、猪瘟病毒复制、PI3K/Akt通路变化及其三者之间的联系。结果表明,猪瘟病毒感染导致细胞miR-21表达水平下调,而PI3K/Akt通路相关因子磷酸化Akt蛋白表达显著上调。将miR-21类似物转染细胞后,猪瘟病毒滴度和RNA水平明显降低,而且PI3K/Akt通路受到阻遏。然而,采用阻断剂LY294002阻断细胞PI3K/Akt通路,结果显示,猪瘟病毒复制有所减弱,但作用不显著,而miR-21抑制猪瘟病毒复制的作用明显减弱。以上结果表明,miR-21可以通过PI3K/Akt通路抑制猪瘟病毒复制。     

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...     

PI3K/Akt抑制剂对鸡朊蛋白过表达DF-1细胞增殖、侵袭和凋亡的影响

为探讨PI3K/Akt信号通路在鸡细胞型朊蛋白(ChPrPC)过表达的DF-1细胞(DF-1-PrP)增殖、黏附、侵袭和凋亡过程中的作用及其与ChPrPC表达量的关系,以DF-1-PrP细胞为模型,空载体转染的DF-1-NC细胞和DF-1细胞为对照,分别用0、10、20、50、100、200nmol·L-1渥曼青霉素处理以抑制PI3K/Akt信号通路,检测细胞对鼠尾胶原的黏附能力,Transwell小室法检测细胞侵袭力,MTT法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡,RT-PCR法检测PRNP基因转录量。结果显示,随着渥曼青霉素浓度的增加,DF-1-PrP、DF-1-NC和DF-1细胞的PRNP基因转录量均减少,其增殖、黏附、侵袭能力相应下降,而总凋亡率均升高;但在低于100nmol·L-1的同一渥曼青霉素浓度下,DF-1-PrP细胞增殖、黏附、侵袭能力始终高于对照组,而总凋亡率均低于对照组。本研究表明ChPrPC的过量表达可促进DF-1细胞增殖、黏附和侵袭,抑制其凋亡,在以上过程中,PI3K/Akt信号通路可能具有重要的作用,渥曼青霉素能有效阻断这一通路,但PI3K/Akt信号通路并不是ChPrPC调节细胞凋亡的唯一途径。     

添加通路阻断剂对IGF-1影响奶牛乳腺上皮细胞增殖与凋亡的研究

试验旨在研究胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor 1,IGF-1）对奶牛乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells,BMECs）增殖的影响,为后期利用IGF-1调控乳腺发育奠定理论基础。以奶牛乳腺上皮细胞为材料,首先分4组分别外源添加0（对照组）、10、50、100 μg/mL IGF-1且分别培养12、24、48、72 h,测定抑制BMECs凋亡率的最佳浓度;然后分6组：单纯BMECs组、BMECs+IGF-1组、BMECs+LY294002组、BMECs+IGF-1+LY294002组、BMECs+RAPA组和BMECs+IGF-1+RAPA组,采用流式细胞术测定各组细胞凋亡率。结果表明,外源性添加IGF-1对BMECs凋亡率具有抑制作用,最佳浓度为50 μg/mL;BMECs+IGF-1+LY294002与BMECs+IGF-1+RAPA组细胞凋亡率均极显著高于BMECs+IGF-1组（P<0.01）。推断IGF-1能够活化PI3K/Akt/mTOR信号通路,参与BMECs凋亡的调控作用,进而抑制BMECs细胞凋亡;IGF-1可能会对被抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路产生"修复"机制,使其能够重新参与BMECs的生命进程。     

脐带间充质干细胞对乳腺上皮细胞乳蛋白合成的调控研究

为探究脐带间充质干细胞(UC-MSCs)调控乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白合成的可能作用机制,实验共分为8组,实验组利用Transwell小室双层共培养UC-MSCs和BMECs,BMECs单培养为对照组,每组又分为不处理组和IGF-ΙR抑制剂AG1024、PI3K抑制剂LY294002不同处理组,ELISA检测上清IGF-Ι和β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)含量,实时荧光定量PCR测定CSN2、CSN3、P13K、AKT、m TOR m RNA表达。结果表明:实验组各项指标均极显著高于对照组(P0.01);AG1024处理显著下调各基因表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01);LY294002处理极显著抑制PI3K m RNA表达(P0.01),显著降低CSN2、CSN3 m RNA表达和蛋白含量;AG1024和LY294002共同处理极显著下调P13K、AKT、m TOR m RNA表达(P0.01),显著下调CSN2、CSN3 m RNA表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01)。综上,UC-MSCs能够通过IGF-Ι介导PI3K/Akt/m TOR信号通路,上调BMECs主要乳蛋白基因表达,促进乳蛋白合成。     

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)在ORFV感染过程中变化规律及其对ORFV病毒复制增殖的影响

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol kinase 3-kinase,PI3Ks)蛋白家族参与对细胞增殖、分化、凋亡等多种细胞功能的调节。课题组前期利用Illumina/Solexa高通量测序技术对羊传染性脓疱病毒(Orf virus,ORFV)感染OFTu细胞前后mRNA表达谱进行比较分析发现,PI3K在感染后宿主细胞中显著上调表达。为进一步验证,利用荧光定量PCR、Western blot方法分别从基因转录水平和蛋白表达水平对羊传染性脓疱病毒(Orf virus,ORFV)感染不同时间段(0、3、6、12、24、48、72h)Hela细胞中PI3K的表达变化规律进行分析,与未接毒细胞相比,PI3K在感染后不同时间段均呈上升趋势,且随着感染时间延长而增加,该结果与表达谱分析结果一致。为进一步明确PI3K对ORFV侵染复制的影响,利用PI3K特异性抑制剂LY294002对PI3K进行抑制处理后接种ORFV,收集感染后不同时间段(12、24、48、72h)细胞进行定量PCR检测和TCID50测定,结果显示,加入LY294002处理的Hela细胞,其病毒滴度低于未处理细胞中的病毒滴度,由此可见阻断PI3K对ORFV的入侵具有抑制作用。上述研究结果表明,PI3K对ORFV在宿主细胞中的复制增殖具有明显的促进作用。该研究结果不仅有助于对参与ORFV侵染过程相关信号通路的研究,而且将为深入揭示ORFV致病分子机制奠定基础。     

催乳素调控肝脏细胞脂代谢的信号机制

催乳素(prolactin,PRL)是启动和维持泌乳所必须的激素,在泌乳期间能够优先将机体营养物质和能量流向乳腺,用于乳脂和乳蛋白的合成。本试验采用体外分离培养奶牛肝脏细胞,分别添加PRL和磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)抑制剂LY294002、PRL和酪氨酸蛋白激酶2(janus kinase 2,JAK2)抑制剂AG490,通过甘油三脂(triglyceride,TG)测定试剂盒测定细胞内TG含量,以确定PRL的脂质合成通路,进而探讨其对脂合成相关基因的作用。结果显示,PRL通过PI3K-Akt信号通路促进奶牛肝脏细胞TG的合成,此时关键转录因子固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)的表达活性和转录活性及下游控制脂合成的脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)基因表达均显著升高。而与之相反,添加LY294002之后,SREBP-1c基因的表达活性和转录活性及下游基因FAS、ACC1的表达则显著降低。结果表明,PRL通过PI3K-Akt通路调节SREBP-1c、FAS和ACC1的表达来调控肝脏细胞的TG合成。     

与脐带间充质干细胞共培养对奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成及关键基因表达的影响

探究与脐带间充质干细胞共培养对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳脂合成及关键基因表达的影响。将脐带间充质干细胞和乳腺上皮细胞利用Transwell小室双层共培养,BMECs单纯培养为对照组,IGF-ⅠR抑制剂AG1024处理细胞,检测上清IGF-Ⅰ、甘油三酯(TAG)含量变化,再用磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)信号阻断剂LY294002孵育细胞,RT-qPCR检测乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)、脂肪酸合成酶(FASN)和固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element.binding proteins,SREBP1)基因的相对表达丰度。结果显示,共培养后BMECs的IGF-I含量极显著升高(P0.01),TAG含量显著升高(P0.05);加入AG1024后,IGF-I明显受到抑制(P0.01),显著降低了各组TAG含量及各基因的表达丰度(P0.05);LY294002抑制了PI3K(P0.01)、AKT、mTOR(P0.05)mRNA的表达,显著降低了TAG含量及ACACA、FASN、SREBP1mRNA的表达(P0.05);共同处理后极显著降低了TAG合成量及各基因相对表达丰度(P0.01)。结果表明,脐带间充质干细胞能够通过IGF-Ⅰ介导PI3K/Akt/mTOR信号通路上调BMECs乳脂合成关键基因的表达丰度,促进TAG的合成。     

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。     

PI3K/AKT/TORC1信号通路对丝素蛋白合成转录因子SGF1表达的影响

SGF1(silk gland factor 1)是一种转录调控因子,属于Fox家族的Fox A亚家族成员,能够启动丝素基因的表达,合成丝素蛋白。已知果蝇和其他高等动物中的PI3K/AKT/TORC1信号通路可以调控Fox转录蛋白的表达。为了探究家蚕幼虫后部丝腺(PSG)中PI3K/AKT/TORC1信号通路对SGF1表达水平的影响,对4龄第4天和5龄第7天家蚕幼虫分别注射信号通路抑制剂Wort、Rapa和LY294,24 h后解剖取出后部丝腺,一组用于免疫组织化学染色实验,另一组用于提取蛋白质进行Western blot检测。免疫组织化学染色实验表明,与对照组相比,注射3种信号通路抑制剂的家蚕幼虫后部丝腺组织的绿色荧光亮度明显减弱;Western blot检测表明,与对照组相比,实验组家蚕幼虫后部丝腺的蛋白质浓度有所下降。综合以上结果初步得出PI3K/AKT/TORC1信号通路抑制剂处理均可降低家蚕幼虫后部丝腺中SGF1表达的结论,即提示可以通过上游信号通路PI3K/AKT/TORC1影响SGF1的表达水平,进而调控丝素蛋白的合成。     

磷脂酰肌醇3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶信号途径及其在肌肉生长发育中的调控机制

磷脂酰肌醇3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)是一类特异性催化磷脂酰肌醇(PI)的激酶,其信号途径是细胞内重要的信号转导通路之一,广泛参与动物机体的新陈代谢过程。本文就PI3K/Akt信号途径的结构、活化机制及其在细胞凋亡和肌肉生长发育中的调控机制进行综述。     

禽呼肠孤病毒σA和σNS蛋白激活PI3K/Akt信号通路的研究

旨在探讨禽呼肠孤病毒(ARV)的σA和σNS蛋白是否是通过PXXP或YXXXM基序来激活PI3K/Akt信号通路的。作者采用重叠延伸PCR的方法,将σA和σNS基因的PXXP或YXXXM基序进行突变后构建了重组质粒,并在Vero细胞中进行了表达。通过流式细胞术和Western blot,检测转染后Vero细胞磷酸化Akt(P-Akt)的表达量,并与野生型σA和σNS蛋白激活的P-Akt表达量进行比较。结果显示,σA和σNS基因均得到了表达,σA基因的110—114和114—117位的PXXP基序突变后,Vero细胞P-Akt的表达量明显下降。可见,ARV的σA蛋白,是通过PXXP基序来激活PI3K/Akt信号通路的。本研究从细胞信号转导角度揭示了ARV与宿主相互作用的机制,也为寻找抗ARV药物作用靶标提供了新的思路。     

mTOR对信号通路调控的研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是最近新出现的细胞内重要信号途径,该途径在进化上高度保守,主要通过PI3K/Akt/mTOR信号通路磷酸化激活来调控细胞分裂、促进转录、信号翻译等,从而控制蛋白合成来调节细胞生长。mTOR作为一种重要的调节基因通过调节细胞周期、蛋白质合成、细胞能量代谢等多种途径发挥重要的生理功能,在细胞增殖、生长、分化过程中起着中心调控点的作用。     

乳酸菌发酵饲料对SPF鸡免疫功能的影响

本试验旨在研究乳酸菌发酵饲料对SPF鸡免疫功能和磷脂酰肌醇三激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路的影响。选取14日龄无特定病原体(SPF)雏鸡120羽,随机分为4组,每组5个重复,每个重复6羽。对照组饲喂基础饲料,发酵饲料组饲喂乳酸菌发酵饲料,基础阻断剂组为基础饲料加PI3K阻断剂组,乳酸菌阻断剂组为乳酸菌发酵饲料加PI3K阻断剂。试验期21 d。结果表明:发酵饲料组与对照组、乳酸菌阻断剂组与基础阻断剂组比较,乳酸菌发酵饲料可降低雏鸡耗料增重比(P<0.05),提高日增重、T淋巴细胞转化率、B淋巴细胞转化率、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、干扰素-α(IFN-α)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白G(IgG)含量(P<0.05),提高雏鸡新城疫抗体(NDV-Ab)水平(P<0.05),提高雏鸡脾脏中PI3K、Akt mRNA和蛋白表达量(P<0.05);基础阻断剂组与对照组、乳酸菌阻断剂组与发酵饲料组比较,PI3K阻断剂可以提高雏鸡耗料增重比(P<0.05),降低日增重、T淋巴细胞转化率、B淋巴细胞转化率、IL-2、IL-6、IFN-α、IgM、IgA和IgG含量(P<0.05),降低雏鸡NDV-Ab水平(P<0.05),降低雏鸡脾脏中PI3K、Akt mRNA和蛋白表达量(P<0.05)。由此可见,乳酸菌发酵饲料可能是通过激活PI3K/Akt信号通路来提高SPF雏鸡的免疫功能。     

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控猪肠上皮细胞精氨酸转运的机制

本研究旨在基于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路探讨猪肠上皮细胞增殖和精氨酸(Arg)转运的调控机制。在含100或350μmol/L Arg的培养基中添加(10 nmol/L)或不添加(0 nmol/L)雷帕霉素(Rap),培养猪肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)3 d后,对细胞活力、细胞周期以及Arg转运、增殖和凋亡相关通路基因和蛋白表达进行检测。结果表明:1)添加Rap极显著降低了G2期和S期细胞数量(P0.01),而提高Arg浓度有效缓解了Rap对细胞增殖的抑制作用;Rap通过激活磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)-蛋白激酶(Akt)-B细胞淋巴瘤2(Bcl2)信号通路抑制细胞凋亡。2)添加Rap抑制mTOR信号通路后极显著提高了Arg摄取率(P0.01),极显著提高了100μmol/L Arg培养下细胞中阳离子氨基酸转运载体2(CAT2)的mRNA和蛋白表达量(P0.01);进一步试验证明蛋白激酶Cα(PKCα)-细胞外信号调节激酶(Erk)/cFos-CAT2信号通路可能是Rap促进CAT2表达,进而提高Arg摄取的重要通路。综上可知,Rap应激下猪肠上皮细胞增殖被抑制,提高Arg浓度能有效缓解Rap对细胞增殖的抑制作用;Rap通过调控PKCα-Erk/cFos-CAT2信号通路促进猪肠上皮细胞对Arg的摄取,且提高Arg浓度可促进细胞对Arg的摄取。结果提示,mTOR信号通路在调控猪肠上皮细胞Arg利用过程中发挥重要作用。