线粒体自噬是选择性降解损伤的线粒体以保证正常的线粒体数量和质量，对维持细胞内稳态与存活具有重要意义；坏死性凋亡是一种程序性细胞坏死，可由过度线粒体自噬诱导。活性氧（ROS）主要由线粒体产生，可损伤线粒体。高氧性急性肺损伤（HALI）是临床氧疗的严重并发症，致病机制不明确，现有研究表明，线粒体自噬与坏死性凋亡参与了HALI的发生过程。调控线粒体自噬与坏死性凋亡的机制众多，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、PTEN诱导激酶1/PARK2基因编码的E3泛素蛋白连接酶（PINK1/Parkin）蛋白通路、磷酸甘油酸变位酶5（PGAM5）等，其中PGAM5已被证实是连接线粒体自噬和坏死性凋亡的关键因子。本课题组前期研究发现，微小RNA-21-5p（miR-21-5p）减轻HALI的机制与其靶向PGAM5介导的抑制线粒体自噬有关，但PGAM5介导的线粒体自噬和坏死性凋亡的机制尚不清楚。因此，本文就PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点进行综述，以期寻找到在HALI中PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点对肺保护的线索，为后续基础研究提供理论基础。

目的:评价磷酸甘油酸变位酶5 (PGAM5)在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与线粒体质量的关系。方法:SPF级健康雄性SD大鼠，6~8周龄，体重200~220 g，采用腹腔注射1%链脲佐菌素-柠檬酸盐缓冲液60 mg/kg的方法制备大鼠1型糖尿病模型。糖尿病造模成功后继续饲养8周，取1型糖尿病大鼠72只，采用随机数字表法分为4组( n＝18)：糖尿病假手术组(DS组)、糖尿病心肌缺血再灌注组(DIR组)、糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-PGAM5 shRNA组(DIR+PGAM5 shRNA组)和糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-GFP组(DIR+GFP组)。糖尿病建模后8周，采用结扎左冠状动脉前降支30 min后再灌注2 h的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。DIR+PGAM5 shRNA组和DIR+GFP组缺血前3周尾静脉缓慢注射AAV9-PGAM5 shRNA和AAV9-GFP 2×10 12 μg/kg。AAV9-PGAM5 shRNA组再灌注2 h时记录左心室收缩压(LVSP)和左心室收缩压上升和下降最大速率(±dp/dt max)，随后采集右颈动脉血样，采用ELISA法检测血清cTnI、CK-MB和LDH水平，随后处死大鼠取心脏，双重染色法确定心肌梗死面积，HE染色法观察心肌组织病理学结果，Western blot法检测PGAM5、自噬相关蛋白LC3B、p62、动力相关蛋白1 (Drp1)及线粒体自噬受体蛋白FUNDC1的表达。 结果:与DS组比较，DIR组和DIR+GFP组LVSP和±dp/dt max降低，血清cTnI、CK-MB和LDH水平升高，心肌梗死面积增加，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达上调，p62表达下调( P<0.05)；与DIR组比较，DIR+PGAM5 shRNA组LVSP和±dp/dt max升高，血清cTnI、CK-MB和LDH水平降低，心肌梗死面积减小，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达下调，p62表达上调( P<0.05)，DIR+GFP组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:PGAM5参与了糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的过程，与降低线粒体质量有关。

目的:观察芪参益气滴丸对心肌缺血再灌注损伤2型糖尿病大鼠心肌的保护作用及线粒体自噬磷酸甘油酸变位酶5（PGAM5）/Fun14结构相关蛋白1（FUNDC1）信号通路的影响。方法:雄性SD大鼠48只，分为空白对照组、假手术组、心肌缺血再灌注损伤（MIRI）1组、MIRI 2组、抑制剂组和芪参益气滴丸组。除空白对照组和MIRI 1组外，其余大鼠通过高脂饮食联合链脲佐菌素腹腔注射，建立2型糖尿病模型。芪参益气滴丸组灌胃芪参益气滴丸450 mg/kg，1次/d，抑制剂组除给予芪参益气滴丸外同时腹腔注射三甲基腺嘌呤（3-MA）100 mmol/L，1次/d，其余4组灌胃等体积生理盐水。灌胃1周后，除空白对照组、假手术组外，其余4组采用左冠状动脉前降支结扎30 min、再灌注2 h的方法构建MIRI模型，再灌注2 h后取材。计算大鼠死亡率，检测心肌酶肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）和天门冬氨酸氨基转移酶（AST）水平和心肌组织超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）水平，实时荧光定量PCR测定心肌组织PGAM5/FUNDC1通路节点蛋白表达水平的变化。结果:与MIRI 1组比较，MIRI 2组大鼠血清AST、LDH、CK和MDA水平升高（均 P<0.05），SOD水平降低（ P<0.05），心肌组织中FUNDC1、PGAM5、B细胞淋巴瘤-xL（Bcl-xL）、蛋白轻链3（LC3）、自噬相关蛋白5（ATG5）、Beclin-1水平降低（均 P<0.05），P62水平升高（ P<0.05），含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-9（Caspase-9）水平有增高的趋势，但差异无统计学意义（ P>0.05）；与MIRI 2组及抑制剂组比较，芪参益气组大鼠血清AST、LDH、CK和MDA水平降低（均 P<0.05），SOD水平升高（ P<0.05），心肌组织FUNDC1、PGAM5、Bcl-xL、LC3、ATG5、Beclin-1水平升高（均 P<0.05），而P62、Caspase-9水平降低（均 P<0.05）。 结论:高血糖加重了MIRI，芪参益气滴丸通过调节PGAM5/FUNDC1通路介导线粒体自噬减轻MIRI，对糖尿病大鼠心肌发挥保护作用。

目的:探究磷酸甘油酸变位酶1(phosphoglycerate mutase 1,PGAM1)变构抑制剂能否提高结肠癌细胞对奥沙利铂(oxali-platin,OXA)的敏感性.方法:癌症药物敏感性基因组学(genomics of drug sensitivity in cancer,GDSC)和癌细胞系百科全书数据库(cancer cell line encyclopedia,CCLE)分析四种共识分子亚型(consensus molecular subgroups,CMS)结肠癌细胞对 OXA 敏感性和PGAM1的表达水平;采用CCK8法和Annexin V/PI双染法,探究PGAM1变构抑制剂HKB99对人源结肠癌细胞增殖和凋亡的作用;采用CCK8法分析HKB99联合OXA对结肠癌增殖的作用,并进行协同系数分析.结果:首先,GDSC和CCLE数据库分析结果显示,相对于CMS2和CMS3亚型,CMS1和CMS4亚型结肠癌细胞对OXA敏感的细胞比例降低,PGAM1表达升高,具有显著性差异(P＜0.05).进一步研究表明,HKB99显著抑制不同CMS类型的人源结肠癌SW480、SCUN2B和DLD-1细胞的增殖,其IC50均为1 μM左右;Annexin V/PI双染法结果显示,与对照组相比,HKB99处理组DLD-1细胞的凋亡水平显著上升(P＜0.01).最后,CCK8法检测显示,与OXA单加药组相比,1.5 μM的HKB99显著提高结肠癌DLD-1细胞对OXA的敏感性(IC50:3.26 vs 0.37 μM);协同系数分析结果显示,OXA在浓度1.56 μM和25 μM之间与HKB99的协同系数小于1.结论:本研究发现相对于CMS2和CMS3,CMS1和CMS4结肠癌细胞对OXA敏感性较低且PGAM1表达水平升高,PGAM1变构抑制剂HKB99增强结肠癌细胞对OXA的敏感性,提示HKB99有望提高结肠癌OXA化疗的敏感性,为患者个体化化疗提供新的治疗策略.

目的:研究哮喘中线粒体自噬相关基因(mitochondrial autophagy-related gene,MRG)表达情况、构建疾病预测模型,根据MRG特征对哮喘进行分型并挖掘可能的潜在靶标与治疗药物.方法:基因表达综合数据库中获得哮喘气道上皮转录组学数据,筛选出差异表达MRG,并在哮喘小鼠气道上皮及白介素(interleukin,IL)-13刺激的小鼠原代气道上皮细胞模型中行免疫组化验证;运用机器学习算法构建哮喘预测模型,根据MRG表达谱分型,基因本体论及京都基因与基因组百科全书分析生物学功能及相关信号通路差异;药物基因组学数据库筛选可能的靶向药物.结果:哮喘患者MRG整体表达较健康受试者显著升高,差异最显著基因为线粒体外膜转位酶5(translocase of outer mitochondrial membrane 5,TOMM5),其在哮喘患者、哮喘小鼠气道上皮细胞及IL-13刺激的小鼠原代上皮细胞模型中表达均上调;22个MRG中筛选出7个疾病最相关特征基因(TOMM5、FUN 14结构域蛋白1、线粒体外膜转位酶22、自噬接头受体蛋白1、磷酸甘油酸变位酶5、线粒体融合蛋白2及核糖体蛋白S27a),并以此构建哮喘预测模型,受试者工作特征曲线评估显示预测性能良好;共识聚类分析将哮喘分为2个亚型,两型在基因表达及通路富集方面均存在显著差异;不同分型靶向小分子药物的预测结果分别为XMD8-92和Verrucarin-A.结论:上述7个MRG可作为哮喘预测的有效分子标志物,研究结果有望为患者疾病分型及个体化治疗提供新的参考依据.

目的:探讨胰腺癌组织磷酸甘油酸变位酶5(PGAM5)的表达水平及其与胰腺癌患者临床病理指标的关系.方法:利用癌症基因组图谱(TCGA)和基因型组织表达(GTEx)的RNA-seq数据集,分析胰腺癌和正常组织中PGAM5 mRNA的表达差异.选取2018年01月—2020年12月于滁州市第一人民医院就诊的胰腺癌患者86例,另外收集6对新鲜胰腺癌组织及癌旁组织.采用Western blot检测6对新鲜胰腺癌组织匀浆中PGAM5蛋白的表达水平;免疫组织化学(IHC)检测PGAM5蛋白在86例胰腺癌组织中的表达水平,并分析其与患者临床病理指标之间的相关性.采用Cox回归模型进行单因素和多因素分析,采用Kaplan-Meier曲线进行生存分析.结果:生物信息学分析显示,在胰腺癌组织中,PGAM5 mRNA的表达水平高于正常组织,差异具有统计学意义(P<0.01).Western blot检测显示PGAM5蛋白在新鲜胰腺癌组织中表达水平较癌旁组织中显著升高(P<0.01).IHC染色显示PGAM5蛋白在胰腺癌组织中呈棕黄色颗粒状,主要在细胞胞浆中表达;IHC半定量分析发现,与对应的癌旁正常组织相比,PGAM5蛋白在胰腺癌组织中的表达水平显著升高(P<0.01).PGAM5蛋白的表达水平与胰腺癌患者TNM分期(P=0.001)、肿瘤长径(P=0.006)和远处转移(P=0.004)相关,与年龄(P=0.772)、性别(P=0.911)和淋巴结转移(P=0.085)无明显相关.Spearman相关分析表明,PGAM5蛋白表达水平与TNM分期(r=0.428,P<0.01)、肿瘤长径(r=0.276,P=0.010)、淋巴结转移(r=0.238,P=0.027)和远处转移(r=0.304,P=0.004)相关,与年龄(r=0.013,P=0.902)和性别(r=0.042,P=0.699)无明显关系.单因素分析和多因素分析均提示,PGAM5[HR=2.125,95%CI(1.210,3.646),P=0.008]是胰腺癌患者生存预后的独立影响因素.Kaplan-Meier生存曲线显示,PGAM5蛋白高表达组的胰腺癌患者中位总生存期(OS)为17个月,PGAM5低表达组的中位OS为27个月,差异有统计学意义(P<0.01).结论:PGAM5蛋白在胰腺癌组织中表达水平升高,并与胰腺癌患者恶性临床病理指标密切相关,PGAM5高表达提示预后不良;PGAM5可能是胰腺癌预后判断的潜在生物标志物.

目的:探讨结直肠癌(CRC)组织中磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)的表达及其与患者预后的关系,研究PGAM1对CRC细胞增殖、迁移和侵袭的影响.方法:选择2003年3月至2008年11月间在天津医科大学肿瘤医院手术切除的30例CRC患者的肿瘤组织标本及临床资料,采用免疫组织化学染色法检测CRC组织中PGAM1蛋白的表达,分析PGAM1表达与患者临床病理特征的关系,Kaplan-Meier生存分析法比较PGAM1高表达与低表达患者的OS、PFS来评价PGAM1表达与患者预后的关系.利用RNA干扰技术分别将si-PGAM1及si-NC质粒转染至HCT-116和SW480细胞,WB法检测转染细胞中PGAM1蛋白的表达水平,CCK-8、Transwell实验分别检测敲低PGAM1对CRC细胞增殖、迁移和侵袭的影响.结果:30例CRC组织中PGAM1阳性染色定位于CRC细胞的细胞质,其中33.3%(10/30例)呈高表达.虽然PGAM1高表达与CRC患者年龄、性别、组织学类型、肿瘤大小、淋巴结转移、远处转移及临床TNM分期无关(均P>0.05),但是PGAM1高表达与低表达患者相比其OS、PFS显著缩短.在CRC细胞中敲低PGAM1后,细胞的增殖、迁移和侵袭能力均显著降低(均P<0.05).结论:CRC组织中PGAM1呈高表达,PGAM1高表达的患者预后较差;敲低PGAM1后细胞的增殖、迁移及侵袭能力均显著降低,提示PGAM1可能是CRC患者预后的生物标志物.

磷酸甘油酸变位酶1 (phosphoglycerate mutase 1,PGAM1)作为糖酵解通路的重要酶之一,在多种肿瘤组织中高表达,并且与肿瘤患者预后呈负相关.PGAM1催化糖酵解通路中3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,3-PG)转化生成2-磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate,2-PG),促进葡萄糖代谢和能量生成.PGAM1通过调节3-PG与2-PG的转化平衡来影响其他代谢通路,参与细胞内生物大分子合成和维持氧化还原稳态,促进肿瘤细胞增殖及转移.PGAM1作为潜在的抗肿瘤靶标,其抑制剂的研发也成为抗肿瘤药物研究热点之一.该文对PGAM1结构、调控、在肿瘤发生及发展中的作用以及PGAM1抑制剂的最新研究进展作一综述.

目的 探讨沉默磷酸甘油酸变位酶1( PGAM1)基因对食管癌细胞生物学功能的影响及可能机制.方法收集2016年7月至2017年6月间在我院行手术切除的67例食管癌及对应癌旁正常组织,采用免疫组化SP法检测PGAM1表达并分析其表达与临床病理特征的关系. PGAM1 shRNA(shPGAM1组)或shRNA?NC(NC组)转染至食管癌Eca?109细胞,分析PGAM1基因沉默对Eca?109细胞凋亡和增殖的影响.采用实时荧光定量PCR(QPCR)和Western blotting法检测PGAM1对Akt／mTOR信号通路关键分子的影响.结果 食管癌组织中PGAM1高表达率为58. 2%(39／67),高于癌旁组织的31. 3%(21／67),差异有统计学意义(P＜0. 05). PGAM1表达与临床分期、分化程度、浸润深度有关(P＜0. 05),而与年龄、性别、淋巴结转移等无关(P＞0. 05). shPGAM1组和NC组中PGAM1 mRNA表达量分别为0. 48±0. 10和1. 01±0. 14,差异有统计学意义(P＜0. 05). MTT法检测结果显示,培养24、48、72、96 h后,shPGAM1组Eca?109细胞增殖率分别为(87. 65±7. 42)%、(79. 34± 9. 11)%、(70. 17±6. 84)%、(60. 36±7. 95)%,明显低于NC组,差异有统计学意义(P＜0. 05). 48 h后shPGAM1组和NC组的Eca?109细胞凋亡率分别为(45. 36±5. 38)%和(24. 81±4. 67)%,差异有统计学意义(P＜0. 05);shPGAM1组和NC组Eca?109细胞培养上清的葡萄糖消耗量分别为(56. 84±11. 35)%和(99. 87±10. 48)%,shPGAM1组和NC组Eca?109细胞培养上清的乳酸含量分别为(48. 02±10. 18)%和(99. 00±12. 35)%,差异均有统计学意义(P＜0. 05). shPGAM1组细胞的PTEN表达量高于NC组(P＜0. 05),而p?Akt、p?mTOR表达量均低于NC组(P＜0. 05).结论 PGAM1高表达与食管癌的发生、发展有关,通过激活Akt／mTOR信号通路诱导的Warburg效应,促使肿瘤细胞增殖,抑制其凋亡.

目的 探讨磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)在宫颈癌组织中的表达情况以及可能的生物学机制.方法 收集行手术切除的67例宫颈癌患者的新鲜宫颈癌组织及癌旁正常组织,采用免疫组化法检测PGAM1的表达情况并分析与患者病理特征的关系.构建PGAM1基因沉默稳转Hela宫颈癌细胞株,分析PGAM1基因沉默对Hela细胞凋亡和增殖活性的影响.采用qRT-PCR和Westem blot法检测PGAM1对Akt/mTOR信号通路关键分子的影响.结果 ①宫颈癌组织中PGAM1高表达率为58.21％,明显高于癌旁组织(P＜0.05).②不同临床分期、分化程度、浸润深度的患者宫颈癌组织中PGAM1的高表达率差异有统计学意义(P＜0.05).③Hela细胞shPGAM1基因沉默后,细胞凋亡率较空白对照组(NC组)明显增加,细胞增殖活性明显降低(P＜0.05).④Hela细胞shPGAMl基因沉默后,与NC组比较,PTEN mRNA和蛋白相对表达量明显上调,而p-Akt、p-mTORmRNA和蛋白相对表达量明显降低(P＜0.05).结论 肿瘤组织PGAM1蛋白高表达与宫颈癌的发生、发展有关,通过激活Akt/mTOR信号通路诱导的Waburg效应,促使肿瘤细胞的增殖,抑制其凋亡.