单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK):能量、葡萄糖感受器和代谢性疾病治疗靶标

代谢是一切生物体最基本的特征,单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)是机体内最重要的代谢调控蛋白之一.它在机体能量水平下降时被激活,通过磷酸化一系列下游因子促进分解代谢、抑制合成代谢,从而维持能量平衡.AMPK作为感知者和调节者,既能感受并维持代谢稳态,也能通过对代谢的"纠偏"缓解由代谢紊乱引起的糖尿病、脂肪肝等典型代谢...     

单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)调控机制的研究进展

代谢是细胞和有机体最基本、最重要的活动之一.细胞和有机体通过感应系统实时监测代谢过程中的物质和能量状态,并不断地通过错综复杂的代谢调控途径来维持其稳态.代谢调控一旦出现紊乱,机体代谢就会发生异变,从而导致如糖尿病、肥胖、心血管疾病乃至肿瘤等多种人类重大疾病的发生,并影响发育、生长、繁殖、衰老等生命过程.单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)作为在代谢调控中起核心作用的激酶,自其被发现以来一直是研究的热点.对AMPK调控机制的深入研究为揭示代谢性疾病的发生和发展机制、探索其治疗和预防的策略提供了重要的新思路.围绕近年来国内外AMPK研究领域取得的进展,重点阐述AMPK在体内的激活机制以及本课题组在该领域中的一系列重要成果.     

c-Src通过磷酸化激活HK促进肿瘤的发生和转移

<正>在正常人体细胞中,葡萄糖主要经有氧代谢分解成水和CO_2,并产生大量能量.早在20世纪20年代,Otto Warburg就发现即使在氧气充足的情况下,肿瘤细胞依然倾向于通过糖酵解分解葡萄糖为细胞提供能量,同时将丙酮酸转化成乳酸,并将该现象称为Warburg效应~([1]).大多数肿瘤在发生和发展过程中都会出现Warburg效应,且其发生与多种癌基因的激活     

SIRT1在运动防治糖尿病患者骨骼肌胰岛素抵抗中的作用

沉默交配型信息调节因子2同源蛋白1(SIRT1)是NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,参与葡萄糖/脂质代谢、线粒体生物合成、炎症、自噬和生理节律等.最近研究表明,SIRT1在糖尿病发病中发挥重要作用,糖尿病发病率升高与饮食结构的改变和久坐的生活方式密切相关,运动可以通过SIRT1介导的调控通路改善糖尿病患者骨骼肌的胰岛素敏感性,降低胰岛素抵抗.概括了近几年腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK),SIRT1,过氧化物酶体增殖物激活受体γ协同刺激因子1α(PGC-1α)在运动防治糖尿病中的研究现状及发展趋势,为通过运动改善骨骼肌代谢功能防治糖尿病提供新的思路.     

新狼毒素A对人肝癌Hep G2细胞糖酵解的影响

目的研究新狼毒素A对Hep G2细胞糖酵解的影响。方法 SRB法检测新狼毒素A对Hep G2细胞增殖的影响;台盼蓝拒染法检测细胞形态变化以及对细胞增殖的影响;试剂盒法检测新狼毒素A对Hep G2细胞三磷酸腺苷(ATP)含量的影响,试剂盒法检测新狼毒素A对细胞上清液中乳酸含量(LD)和葡萄糖含量的改变,以及新狼毒素A对细胞中己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性的影响。结果新狼毒素A(0,20,40,80μg/m L)显著抑制Hep G2细胞的增殖且呈剂量依赖性;不同浓度的新狼毒素A作用48 h后,细胞中ATP含量逐渐降低,细胞上清液中葡萄糖含量逐渐增大和乳酸含量逐渐减小;糖酵解相关酶(PK和LDH)的活性也逐渐下降。结论新狼毒素A能够影响Hep G2细胞糖酵解水平,其机制可能与减少葡萄糖摄取,抑制糖酵解关键酶有关。     

溶酶体活性影响秀丽隐杆线虫脂肪沉积的作用

文章通过在秀丽隐杆线虫的生长培养基(nematode growth medium, NGM)中补充1 mmol/L葡萄糖或0.02 mmol/L棕榈酸诱导线虫的脂肪沉积，结果发现，随着线虫脂肪沉积的增加，其溶酶体数量和酸化水平显著提升，说明溶酶体可能参与了营养物诱导的线虫脂肪沉积；用溶酶体抑制剂氯喹和溶酶体生物合成关键转录因子hlh-30的突变体抑制线虫溶酶体活性，结果发现线虫脂肪沉积水平显著降低；利用线虫溶酶体营养感应和脂代谢相关信号关键分子aak-2、daf-15和rsks-1的突变体，发现mTORC1信号通路在上述溶酶体影响的线虫脂肪沉积中发挥关键作用，结果表明，溶酶体通过mTORC1信号通路影响线虫能量营养过剩所导致的脂肪沉积。     

维康颗粒对疲劳型亚健康大鼠线粒体再生功能的影响

目的:观察维康颗粒对疲劳型亚健康大鼠骨骼肌细胞线粒体再生功能的影响。方法:建立疲劳型亚健康大鼠骨骼肌细胞模型;观察骨骼肌细胞线粒体形态学改变;测定丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量;实时定量RT-PCR方法测定过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子1α(PGC-1α)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)mRNA的表达水平。结果:比较正常对照组,模型组大鼠骨骼肌细胞线粒体数量减少,呈空泡样变性,嵴消失,内质网及核模扩张,MDA升高及SOD下降(P<0.05),PGC-1α、AMPK mRNA表达水平显著降低(P<0.05),而维康颗粒可逆转线粒体结构损伤,恢复MDA、SOD及PGC-1α、AMPK mRNA表达正常。结论:维康颗粒促进线粒体再生可能是干预疲劳型亚健康的作用机制之一。     

异甘草素对人膀胱癌T24细胞ATP生成和乳酸代谢影响

为探讨异甘草素对人膀胱癌T24细胞糖酵解水平的影响及其作用机制。本研究采用SRB法测定异甘草素对人膀胱癌T24细胞增殖的影响;试剂盒测定T24细胞中ATP含量变化;试剂盒检测细胞培养液中葡萄糖摄取和乳酸含量影响;用比色法测定己糖激酶和丙酮酸激酶活性,酶标仪法测定乳酸脱氢酶的活性。结果显示:异甘草素对T24细胞有显著增殖抑制作用,且呈剂量依赖性(P0.01),经异甘草素处理的T24细胞出现明显的形态改变;异甘草素可浓度依赖性的抑制T24细胞ATP的生成(P0.05或P0.01);异甘草素可减少T24细胞对葡萄糖的摄取和乳酸的释放(P0.05或P0.01);与对照组相比,经过异甘草素处理的T24细胞的HK、PK和LDH活性均明显降低(P0.05或P0.01)。由此可知,异甘草素可抑制T24细胞糖酵解水平,其机制可能与减少葡萄糖摄取,下调糖酵解的关键性酶的活性有关。     

果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的研究进展

果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)是糖酵解途径中一种重要的生物酶,可催化底物果糖-1,6-二磷酸裂解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮或反向的醛醇缩合反应.主要介绍了FBA的分类及其功能,如参与生物体内代谢、充当纤溶酶原结合蛋白、作为宿主细胞粘附结合剂、转录调节因子等,并总结了FBA在抗真菌药物靶点、抗病原体疫苗方面的应用,旨在为后续FBA的深入研究提供基础资料.     

细胞代谢调控网络

代谢是细胞及机体获取营养物质及能量的重要生命过程,其稳态平衡是机体应对内外环境变化进行正常生命活动的根本保障.代谢稳态平衡的破坏会导致各种疾病.细胞代谢稳态的维持有赖于机体和细胞之间及细胞内部多层次的调节网络.本文总结了内分泌系统部分激素调控细胞代谢及细胞内各代谢通路之间相互调节共同维持代谢稳态的机制,重点阐述了单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK)及雷帕霉素机制性靶蛋白(mechanistic target of rapamycin, mTOR)信号通路对合成代谢及分解代谢的综合调控.     

酵母(Saccharomyces cerevisiae )蛋白激酶SCH9激活环磷酸化调控胁迫应答

通过比较野生型、△sch9和△sch9(SCH9-3HA)三种酵母茵种在葡萄糖、半乳糖、蔗糖和麦芽糖作碳源培养基上的生长表型研究SCH9是否参与酵母不同碳源代谢利用调控.结果显示,△sch9细胞茵落大小较野生型细胞小且有明显的生长缺陷,但这种生长缺陷在重新获得sch-3HA基因后得到恢复.通过比较野生型、△sch9和△sch9(SCH9-3HA)三种酵母茵种在渗透压胁迫和热胁迫条件下的生长表型发现sch9可能参与了酵母胁迫应答.利用抗SCH9570位磷酸化苏氨酸特异性抗体(anti-T570-P),通过变性免疫沉淀和免疫印迹方法,研究了生理条件下的△sch9(SCH9-3HA)细胞裂解液中SCH9激活环的磷酸化状态.结果显示,在生理条件下SCH9激活环T570位点发生了明显磷酸化.进一步研究了渗透压胁迫条件下SCH9激活环T570位点的磷酸化水平.结果表明,渗透压胁迫条件下SCH9激活环T570位点磷酸化水平较生理条件下显著增强.结果显示SCH9可能通过增强激活环磷酸化水平来参与调控酵母不同碳源代谢和胁迫应答.     

细胞能量代谢“开关”的发现

<正>能量代谢是细胞基本特征之一.细胞需要随时监测其能量水平状态,在不同的营养物质和能量状态下需要不断地通过细胞内的代谢调控途径来调节其代谢水平以达到能量水平的稳态.细胞的这些反应对于整个有机体的生长和机能都是极其重要的.如果这些反应机制失调,就可能导致如糖尿病、肿瘤等多种人类重大疾病的发生.长期的研究表明AMPK是细胞     

己糖激酶与肿瘤的生物学特征

目的阐述己糖激酶与肿瘤的生物学特征的密切联系,为进一步研究提供依据.方法查阅国内外研究资料并汇总分析.结果己糖激酶作为糖酵解的限速酶,有4 种同工酶,其异常表达不仅与肿瘤的能量代谢异常有关,而且与肿瘤细胞增殖、细胞调亡及基因突变等多种生物学特征有密切关联,是影响肿瘤生物学特征的一个重要的代谢酶.结论进一步探索己糖激酶的肿瘤生物学特征对肿瘤研究具有重要意义.     

JAK2在生长激素介导的信号传导中的作用

在细胞水平上，JAK2在生长激素介导的信号传导中具重要作用。生长激素与生长激素膜蛋白受体结合，激活胞质酪氨酸激酶JAK2后，JAK2自身磷酸化。同时磷酸化生长激素膜蛋白受体，从而形成信号传导因子与转录激活因子、适配蛋白Shc等细胞信号分子高亲和位点。生长激素刺激下的JAK2也会磷酸化胰岛素受体底物，从而激活磷酯酰肌糖3激酶以及其它相关的调节新陈代谢的生物分子活性。而且JAK2还能激活适配蛋白SH2-B。这些因子和激活途径可能是生长激素作用于机体并调节机体生长代谢的基础。     

细胞凋亡与DNA裂解因子研究进展

DNA裂解因子(DNA fragmentation factor,DFF)也叫CAD(caspase-activated DNase),是细胞凋亡执行和调控过程中起重要作用的蛋白质之一。DFF是由40 kDa和45 kDa两个蛋白亚基组成,分别被称为DFF40/CAD和DFF45/ICAD(inhibitor of caspase-activated Dnase),DFF45是caspases-3的底物,当凋亡信号激活caspases-3,后者识别切割位点并对复合物进行切割时,可以导致DFF45与DFF40之间的作用区域的破坏,继而使DFF40从复合物中快速游离出来而活化,被释放的DFF40形成催化性的活化的同型低聚物,降解染色体DNA。     

标记减数分裂遗传重组的免疫荧光染色方法

通过免疫荧光染色方法制备小鼠精母细胞联会复合体, 研究其形态组成与遗传重组特征,展示雄性小鼠遗传重组图谱并分析其重组位点(MLH1位点)的分布特征.4只小鼠共145个精母细胞在平均每个细胞的MLH1位点数为23.3±2.4; 在19个常染色体联会复合体中, 未发现有3个MLH1位点的, 具有1个MLH1位点数的较多, 平均为14.2; 无XY联会复合体的细胞占所有细胞的4.1%, XY联会复合体上有MLH1位点的细胞占30.2%; 联会复合体上有裂缝的细胞占0.7%.通过联会复合体免疫荧光染色可以清晰地分辨出联会复合体(红色)、着丝粒(蓝色)和MLH1位点(绿色), 是遗传重组分析的是一种强有力工具.     

PDK1结构与功能研究进展

PDK1是AGC蛋白激酶家族里面的一个丝氨酸/苏氨酸激酶。PDK1与PIP3的结合对于有效激活Akt等激酶,从而控制细胞生长、分化、生存、蛋白质翻译和葡萄糖代谢具有重要意义。本综述对PDK1的结构和功能进行了介绍,对于了解PDK1以及其调控的相关信号通路分子具有重要意义。     

科技期刊亮点

发现二甲双胍心脏保护作用的新机制北京大学第三医院张幼怡等提出,古老药物二甲双胍通过激活单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)可抑制压力负荷引起心肌肥厚。相关研究刊登在2011年第7期的《中国药理学报》(Acta     

Nur77抑制代谢酶PEPCK1的SUMO化修饰阻断肝癌进程

<正>流行病学统计发现,在癌症导致的死亡中,肝癌仅次于肺癌位居第二位~([1]).除了肝炎病毒和酒精外,代谢综合征如糖尿病和肥胖也是诱发肝癌的主要因素.代谢重编程是肿瘤细胞的重要特征之一.肝脏是机体合成葡萄糖的主要场所.近年来很多研究集中在阐明糖酵解对肿瘤的调控作用,而与糖酵解相对应的并主要在肝脏中进行的糖异生与肿瘤相关性的研究却很少.核受体Nur77(也称为TR3)是由立早基因NR4A1编码的蛋白,属于类固醇/甲状腺激素受体超家族成员,在肿瘤生     

双萜化合物对FOXO3a核转位调控机制

从中国传统药用植物绣线菊中提取一种可以引起bax和bak非依赖性细胞凋亡的双萜类化合物,并将其命名为S3.前期的研究发现S3可引起bax-/-/bak-/-MEF细胞活性氧(ROS)水平显著升高,并激活FOXO3a,促进其从胞浆转位至细胞核.然而由S3介导产生的活性氧是如何激活FOXO3a转录因子的,目前仍不是很清楚.本研究发现S3诱导细胞凋亡过程中可以激活JNK、ERK信号通路,同时显著地抑制AKT的活性;而ROS的清除剂NAC有效地抑制JNK、ERK的激活,促进AKT的活化,同时抑制FOXO3a的核转位.从而证实由S3介导产生的活性氧通过调控JNK、ERK、AKT激酶的活性,进而调控FOXO3a的核转位活性.