目的:探索白桦脂酸治疗乳腺癌的潜在作用机制.方法:分别通过PharmMapper、Genecards、Drugbank和Therapeutic Target Database(TTD)数据库获得药物和疾病靶点,用String数据库构建蛋白之间的相互作用关系,通过Metascape数据库获得基因本体(GO)和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.用Autodock vina软件进行分子对接并使用Pymol对其进行可视化分析.使用Kaplan-Meier Plotter对关键核心靶点进行预后生存分析.采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法、克隆形成试验、细胞划痕试验、Transwell试验观察白桦脂酸对乳腺癌MCF-7细胞增殖和迁移能力的影响;AO/EB染色及Annexin V-FITC/PI染色观察白桦脂酸对细胞凋亡的影响;Western blot法观察白桦脂酸对PI3K/AKT/mTOR信号通路的影响.结果:筛选出白桦脂酸与乳腺癌的交集靶点的蛋白相互作用网络共有33个节点和100条边,平均节点度值为6.06,筛选得到的关键核心靶点为NR3C1、SRC、ALB、MAPK8、PGR和GRB2,其与白桦脂酸对接得到的结合能均＜-5 KJ/mol;GO功能富集中的生物学过程得到473个条目,主要有细胞对激素刺激的反应、细胞内受体信号通路、介导激素信号通路等,分子功能得到42个条目,主要有脂质结合、蛋白激酶活性、转录因子结合等,细胞组分得到7个条目,主要涉及受体复合物、转录因子复合物、膜阀等;KEGG富集分析中共得到172条信号通路,主要有PI3K/AKT通路、Ras通路、ErbB通路、GnRH通路和EGFR通路等.体外实验验证显示:白桦脂酸可以抑制乳腺癌细胞的增殖,且具有剂量依赖性和时间依赖性;白桦脂酸可抑制乳腺癌细胞的迁移、侵袭能力;从定性、定量两个方面证实白桦脂酸可以促进细胞凋亡;白桦脂酸可以显著下调PI3K、AKT和mTOR蛋白表达(P＜0.01).结论:白桦脂酸可抑制乳腺癌细胞MCF-7的增殖、迁移等恶性生物学行为,其机制可能与抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路蛋白表达相关.

活性氧(ROS)的过度堆积和雷帕霉素作用靶点复合物1(mTORC1)的持续活化是导致相关疾病发生的主要原因.Sestrin是一种抗衰老的多功能蛋白,它作为过氧化物还原酶或者过氧化物酶减少ROS,Sestrin上调自嗜及促进Nrf2活化抑制ROS.Sestrin结合GATOR2,一方面释放GATOR1,抑制RagA/B活性.另一方面启动AMPK,使结节硬化复合物2(TSC2)磷酸化,抑制Rheb活性.通过抑制RagA/B和Rheb抑制mTORC1.亮氨酸浓度可改变Sestrin构像进而改变其调控mTORC1的功能.

活性氧(ROS)的过量积聚及雷帕霉素靶点复合物1(mTORC1)的慢性激活可以加速衰老.Sestrins是一类高度保守的应激诱导蛋白,对于ROS和mTORC1通路的负调控起着重要作用,sestrins通过何种机制来抑制上述通路目前尚不明确.近年,对于sestrin的一些重大发现加深了人们对其功能的理解,这些发现对于延缓衰老具有很大潜力.

RA是一种原因不明, 发病机制复杂的慢性自身免疫性疾病,T细胞在RA自身免疫反应发生中起着非常关键的推动作用. 一般来说,机体接受抗原刺激发生免疫应答时,T细胞通过细胞表面的TCR-CD3复合物对抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC)所呈递的抗原肽进行识别,并通过与APC表面的共刺激信号分子B7结合,引起T细胞的活化、增殖、分化, 这些过程都需要T细胞内的多种代谢活动提供能量,因而细胞代谢的异常必然影响T细胞正常功能. 目前关于T细胞代谢的研究已成为近几年的热点问题之一. 关于RA患者T细胞的代谢及其与疾病发生、发展相关性的研究也逐渐兴起[1-2].本文总结了近年来关于RA患者T细胞糖代谢、脂代谢、谷氨酰胺代谢的研究进展,以及与RA患者T细胞代谢活动相关的几个信号通路的异常,主要包括腺苷酸活化激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK)信号通路、雷帕霉素靶点(mammalian target of rapa-mycin,mTOR)信号通路以及活性氧族通路. 探讨了T细胞代谢在RA疾病演变中的作用, 以期为RA的治疗提供新思路.

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是PI3K-Akt信号传导通路的重要下游蛋白激酶.真核生物的mTOR被体内的生长因子、营养及能量等信号激活后,能加速细胞内蛋白质的合成,为肿瘤细胞的生长提供物质基础,所以mTOR通路是治疗癌症的重要靶点.雷帕霉素(西罗莫司)及其衍生物对mTOR具有特异性抑制作用,在临床上被用于多种癌症的治疗.由于肿瘤的高度异质性和复杂性,一些肿瘤对mTOR抑制剂具有耐药性.因此,充分了解mTOR通路对肿瘤增殖和生存的作用机制,对进一步提高肿瘤疗效具有重要意义.

前庭神经鞘瘤(vestibular schwannoma,VS)是中枢神经系统最常见的良性肿瘤之一.目前主要采用手术治疗、立体定向放射治疗及随访观察等,缺少可用于VS的药物治疗.虽然手术技术相对成熟,但并发症无法完全避免;且不同病例生长速度迥异,对放射治疗的敏感性也存在较大差异.随着分子生物学研究的不断深入,VS的生长机制研究大多聚焦于神经纤维蛋白2基因(neurofibromin 2,NF2)和merlin蛋白的相关上下游和受体蛋白酪氨酸激酶(receptor protein tyrosine kinase,RTK)、血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)、血小板衍生生长因子受体(platelet derived growth factor receptor,PDGFR)等相应靶点.已报道的研究提示有相当多的药物对VS细胞的增殖都有抑制作用.虽然大部分研究都还在体外细胞实验和/或动物实验阶段,少部分进入临床Ⅰ～Ⅱ期研究,尚不能导向临床治疗;但据此可以全面了解VS药物治疗的现状和前景,有助于后续研究的开展.

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(mTOR complex 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％O2)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G1期(P<0.05).高氧+OSI-027组PCNA、cyclin D1、Col I及α-SMA蛋白表达明显低于高氧组和高氧+雷帕霉素组(P<0.05).高氧组mTOR信号通路蛋白RhoA、ROCK1、AKT、p-AKT和mTOR表达显著增高(P<0.05),但经OSI-027处理后均显著下降(P<0.05).结论:高氧可促进MRC-5细胞以时间依赖的方式增殖和分化,同时伴有mTOR信号通路活化.OSI-027可通过抑制mTOR通路抑制高氧处理后MRC-5细胞的增殖和分化,有望为临床干预高氧肺纤维化提供新的靶点.

微自噬是真核生物体利用溶酶体直接降解蛋白质和受损细胞器的过程,在维持细胞稳态和生长发育中发挥重要作用.作为影响自噬流进程的关键复合物,内体分选转运复合体(endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)和雷帕霉素靶蛋白复合体l(target of rapamycin complex 1,TORC1)在微自噬的调控通路中存在协同作用.本文通过系统性归纳并总结ESCRT与TORC1共同调控微自噬的分子机制,同时比较在不同类型的自噬中调控机制的差异,分析该领域仍存在的一些未解之谜,为发现调控自噬的新型分子机制提供可行性思路,为人类自噬相关疾病药物的研究提供潜在新靶点.

TORC1是一个在真核生物中高度保守的激酶复合物,能通过感应营养物质、生长因子、能量水平等信号调节细胞代谢水平和生长.TORC1信号通路的失调与代谢紊乱、神经病变、癌症和衰老密切相关.本文比较了酵母细胞及哺乳动物细胞中TORC1的结构与功能,并着重综述了磷酸化和泛素化修饰在TORC1信号通路中的作用.由于磷酸化和泛素化在传导外界信号至TORC1以及调节TORC1下游通路中均发挥重要作用,因此深入研究磷酸化和泛素化对TORC1信号通路的影响,将为药物靶点的发现提供新思路.