AVP诱导的mTOR磷酸化能抑制细胞自噬
外泌体携带HSP90α通过调控mTOR信号通路影响血管肉瘤细胞自噬的机制初探
外泌体携带HSP90α通过调控mTOR信号通路影响血管肉瘤细胞自噬的机制初探外泌体是一类由细胞释放的小囊泡，它们在细胞间传递信号和物质，并参与多种生理和病理过程。
最近的研究表明，外泌体中的HSP90α蛋白通过调控mTOR信号通路，影响血管肉瘤细胞的自噬。
自噬是一种细胞通过降解和回收细胞内垃圾和损伤的细胞器来维持细胞稳态的机制。
mTOR信号通路是细胞内最重要的自噬调控机制之一。
mTOR信号通路的激活可以抑制自噬的发生，而其抑制则会增强自噬。
在这项研究中，研究人员首先分离和鉴定了血管肉瘤细胞的外泌体。
通过电镜观察和Western blot分析，确定了这些外泌体中富集了HSP90α蛋白。
接下来，研究人员通过转染血管肉瘤细胞，使其过表达HSP90α蛋白。
结果显示，HSP90α过表达的细胞中mTOR信号通路被抑制，自噬的水平升高。
进一步的实验中，研究人员通过利用rapamycin，一种mTOR信号通路的抑制剂，研究了HSP90α蛋白对mTOR信号通路的影响。
结果显示，当细胞中存在外源性的HSP90α蛋白时，rapamycin对mTOR的抑制效果减弱，表明HSP90α蛋白可以调节mTOR信号通路的活性。
此外，研究人员还发现，HSP90α蛋白通过与mTOR蛋白直接相互作用，影响了mTOR的磷酸化水平，从而调节了mTOR信号通路的功能。
研究人员进一步探究了HSP90α蛋白外泌体激活自噬的分子机制。
他们发现，外泌体中富集的HSP90α蛋白可以被血管肉瘤细胞主要表面受体吸附，从而通过受体介导的信号传导途径激活mTOR信号通路，从而抑制自噬。
总体而言，这项研究初步揭示了外泌体携带的HSP90α蛋白通过调控mTOR信号通路影响血管肉瘤细胞自噬的机制。
这项研究不仅证明了外泌体在细胞间通讯中的重要作用，同时也揭示了HSP90α蛋白在肿瘤发生和发展中的潜在作用。
未来的研究将进一步探索外泌体与HSP90α蛋白之间的相互作用，以及其在其他疾病中的生物学功能综上所述，本研究发现外泌体中富集的HSP90α蛋白通过与肿瘤细胞表面受体相互作用，激活mTOR信号通路并抑制自噬。
《2024年mTOR信号通路在细胞生长调控中的作用与机制研究》范文
《mTOR信号通路在细胞生长调控中的作用与机制研究》篇一一、引言在细胞生物学领域，mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）信号通路是调控细胞生长、增殖和代谢的重要机制之一。
它不仅参与了细胞的能量代谢和生长因子信号的传导，还在肿瘤发生、发展及治疗中发挥着重要作用。
本文将详细探讨mTOR信号通路在细胞生长调控中的作用与机制。
二、mTOR信号通路的概述mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇激酶相关蛋白激酶家族。
mTOR信号通路是一个复杂的网络系统，包括mTORC1和mTORC2两种复合物，其中mTORC1在细胞生长调控中起到关键作用。
该通路通过整合多种生长因子、能量状态和营养信号，调节细胞的生长、增殖、自噬和代谢等过程。
三、mTOR信号通路在细胞生长调控中的作用1. 促进细胞生长：mTOR信号通路通过激活S6K1和4E-BP1等下游效应分子，促进蛋白质合成和核糖体生物合成，从而促进细胞生长。
2. 抑制细胞自噬：mTOR信号通路的激活可以抑制细胞自噬，为细胞提供稳定的营养和能量供应，有利于细胞的生长。
3. 调节能量代谢：mTOR信号通路可以感知细胞的能量状态，调节葡萄糖代谢和脂质代谢，为细胞生长提供必要的能量和物质基础。
四、mTOR信号通路的机制研究mTOR信号通路的机制涉及多个层面，主要包括以下几个方面：1. 生长因子信号的传导：生长因子与受体结合后，通过一系列的信号传导过程激活mTOR信号通路。
2. 营养和能量信号的感知：mTOR信号通路可以感知细胞的营养和能量状态，根据内外环境的变化调整细胞的代谢和生长。
3. 下游效应分子的激活：mTOR信号通路的激活会引发一系列的下游效应分子如S6K1、4E-BP1等的激活，从而促进细胞的生长和代谢。
五、mTOR信号通路与疾病的关系mTOR信号通路在许多疾病的发生、发展中起着重要作用，尤其是肿瘤。
在肿瘤细胞中，mTOR信号通路的异常激活可以促进肿瘤细胞的生长、增殖和代谢，为肿瘤的发生和发展提供有利条件。
自噬通路中 mTOR 和 Beclin1与肿瘤关系的研究进展
自噬通路中 mTOR 和 Beclin1与肿瘤关系的研究进展张晶;舒丽莎;张林西【摘要】细胞自噬是进化上保守的降解胞内受损的细胞器、异常蛋白质、外源微生物的溶酶体依赖代谢途径。
研究证实，自噬与多种肿瘤细胞的恶性转化和肿瘤细胞的生长有关。
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和自噬相关基因 Beclin1可通过调节细胞自噬活性而在肿瘤的发生发展过程中发挥重要的作用。
目前，有关肿瘤细胞自噬性死亡的研究受到越来越多人的关注，它很可能成为肿瘤精确治疗的新靶点。
深入研究自噬通路中相关因子，如 mTOR 和beclin1的具体作用条件及其机制，为基于自噬调节治疗肿瘤新方法提供更多的理论基础。
本文现就对自噬通路中mTOR、Beclin1在肿瘤发生及发展中的作用及其治疗的研究进展作一简要概述。
【期刊名称】《河北医药》【年(卷),期】2016(038)018【总页数】5页(P2837-2840,2844)【关键词】自噬;雷帕霉素靶蛋白(mTOR);Beclin1;肿瘤【作者】张晶;舒丽莎;张林西【作者单位】075000 河北省张家口市，河北北方学院附属第一医院妇产科;075000 河北省张家口市，河北北方学院附属第一医院妇产科;075000 河北省张家口市，河北北方学院附属第一医院妇产科【正文语种】中文【中图分类】R73由溶酶体介导的细胞内物质的降解过程，即长寿蛋白或衰老细胞器被包裹入囊泡并与溶酶体结合形成自噬溶酶体，通过最终的复杂生化作用，消化其所包裹内容物的过程被称为自噬。
其关键作用是实现细胞内环境的稳态，但由于过度激活，自噬亦可造成细胞的Ⅱ型程序性死亡。
基于这一特点，通过研究合理运用自噬的机理为肿瘤的精准性治疗提供了新的思路。
细胞自噬具有十分复杂的生理功能，主要表现为：(1)具有清除丧失功能的细胞质内成分，还可防止异常蛋白质的堆积；(2)降解产物可被再次循环利用，以合成新的生物大分子和 ATP 满足应激条件下细胞和机体代谢的需求；(3)过度上调自噬作用可以引起细胞“自噬性死亡”[1]。
细胞自噬的调控机制
细胞自噬的调控机制细胞自噬是一种重要的细胞代谢过程，通过同一细胞内的溶酶体降解有害的或异常的细胞器、蛋白质以及细胞内废弃物。
这种细胞自噬的调控机制对于维持细胞内稳态、细胞生长、发育和应对环境压力等起着重要作用。
本文将从相关信号通路、蛋白质修饰以及调控因子三个方面来探讨细胞自噬的调控机制。
一、相关信号通路细胞自噬过程的调控主要依赖于一些特定的信号通路，其中最为重要的是mTOR信号通路和AMPK信号通路。
1. mTOR信号通路mTOR（mammalian target of rapamycin）信号通路被认为是自噬过程的主要负调控因子。
当营养充足时，mTOR活化，抑制细胞自噬的进行；而当环境条件恶化，mTOR被抑制，从而促进细胞自噬的发生。
mTOR信号通路通过调控一系列下游蛋白质的磷酸化、翻译和合成来实现对细胞自噬的调控。
2. AMPK信号通路AMPK（adenosine monophosphate-activated protein kinase）信号通路是细胞能量代谢的重要调控因子，同时也与细胞自噬过程相关。
当细胞内能量耗竭、ATP水平下降，AMPK被活化，进而刺激细胞自噬的发生。
AMPK能通过直接磷酸化调节自噬相关蛋白，或者通过抑制mTOR信号通路来促进自噬的进行。
二、蛋白质修饰除了信号通路的调控外，细胞自噬还受到一系列蛋白质修饰的影响，包括磷酸化、乙酰化和泛素化等。
1. 磷酸化修饰细胞自噬相关的蛋白质如ATG（autophagy-related）家族成员和细胞自噬途径的关键蛋白LC3（microtubule-associated protein 1 light chain 3）等都可以受到磷酸化修饰。
磷酸化可以调控这些蛋白质的活性、稳定性和互作，从而影响细胞自噬的进程。
2. 乙酰化修饰乙酰化修饰是一种重要的蛋白质修饰方式，它可以调控细胞自噬相关的蛋白质如Atg5、Atg7等的功能和定位。
乙酰化修饰和蛋白质翻译后修饰酶如HDACs（histone deacetylases）之间的平衡是细胞自噬调控的重要因素之一。
细胞自噬的调节机制和功能
细胞自噬的调节机制和功能随着科技的不断发展，人们对细胞的了解越来越深入。
细胞自噬是一种维持细胞稳态、清除细胞代谢垃圾的重要生理过程。
本文将对该过程的调节机制和功能进行探讨。
一、细胞自噬的调节机制自噬是一种高度调节的生物学进程，由一系列的核酸和蛋白质聚合体共同协作完成。
在自噬的初期阶段，膜蛋白转运系统起着至关重要的作用。
随后，ATG (Autophagy-related genes) 蛋白复合体被激活，形成全自噬小体 (autophagosome)。
全自噬小体是由细胞质膜所包裹，其内部含有细胞内非必需或损坏的蛋白质、脂质等物质。
随着剖析细胞自噬过程的不断深入，发现许多信号途径和调节因子能够影响自噬。
1. 系统型信号通路系统型信号通路能够在细胞水平调控自噬，从而影响细胞代谢和胰岛素敏感性。
其中，mTOR (mammalian Target of Rapamycin) 通路是自噬过程中最为重要的调节因子之一，mTOR 作为一种能够调控细胞代谢的键枢通路，通过抑制 ATG 基因表达的方式抑制自噬。
当细胞内发生代谢异常或受到压力刺激时，mTOR 可能会被抑制，导致自噬过程的激活。
2. 细胞表面受体一些细胞膜表面的受体也能够调节自噬。
例如，G蛋白偶联受体 (G protein-coupled receptor) 可以通过增强内稳态 Ca2+ 浓度、激活 AMPK 通路等途径促进自噬，促进代谢率的调节。
3. 转录调节除了系统性信号调节和细胞膜受体调控外，近年来，对转录调控途径调节自噬的认识也不断加深。
TFEB (Transcription Factor EB)、FOXO1 (Forkhead box proteinO1) 等转录因子可在自噬过程中调节 Lysosome 家族的转录以及相关基因表达及细胞内垃圾降解等过程。
二、细胞自噬的功能1. 维持细胞稳态细胞自噬在维持细胞内稳态方面扮演着重要的角色。
细胞自噬能够清除代谢产物、细胞器、过期物等垃圾，并将其转运到溶酶体分解，使其得以回收利用。
异钩藤碱通过mTOR非依赖性途径诱导SH—SY5Y细胞自噬发生
1.1细胞、试剂和主要仪器
神经母细胞瘤SHSY5Y细胞购自中国科学院上海细胞库。新生牛血清，DMEM培养基和0.25%胰蛋白酶购自美国Life technology公司 异钩藤碱购自美国Sigma公司 mTOR通路相关抗体，美国Santa Cruz Biotechnology公司 兔抗人自噬微观相关蛋白1轻链3microtubuleassociatedprotein1lightchain3，LC3抗体，p62抗体，兔抗人Beclin1抗体，以及二抗均购自Abcam mTOR以及P70S6K磷酸化抗体购自CST公司 底物化学发光试剂，Fluor Save抗荧光淬灭剂，3MA3Methyladenine以及氯喹CQ均购自美国Millipore公司 其余试剂均为国产分析纯。
细胞自噬是常见的生物学现象，是对细胞内环境稳定的高度保守的生理过程，通过降解胞浆内细胞器，长寿命蛋白和有聚集倾向的蛋白，进而满足细胞对物质的需求，一定意义上也是细胞在饥饿或者环境压力下的一种自然生理过程。有多种神经退行性疾病与细胞内某些蛋白的异常聚集有关，如阿尔茨海默病Alzheimer disease，AD、帕金森病Parkinson Disease， PD和亨廷顿病疾病属于神经变性疾病，这些疾病的发生在一定程度上与大脑受累区域中异常蛋白的过度积聚有关。比如像a突触核蛋白aSyn的过度表达与和家族型帕金森的发生密切相关[1]。aSyn的点突变则可以增加其聚集倾向，并可导致家族性PD的早期发病，在小鼠的研究中同时也验证了过量表达的aSyn可以导致脑神经中多巴胺能神经元的丧失，以及细胞质内包涵体的形成，并最终导致进行性运动缺陷，普遍认为aSyn寡聚体的积累或包涵体的形成会对神经元细胞产生毒性，最终可以导致神经元细胞直接死亡。此外，在老年痴呆患者中往往有Tau蛋白的过量聚集，Tau蛋白的过度磷酸化与AD发病的相关性密切[2]。目前认为，aSyn、Tau蛋白以及其他类似的可以引起神经退行性病变的寡聚蛋白极大程度上依赖于细胞自噬途径的清除，这些蛋白在细胞内的体积往往较大，无法通过蛋白酶体的狭窄核心进行降解。
mTOR磷酸化水平对成骨细胞增殖和分化活性的影响
哺乳动物雷帕霉素靶分子(mammalian target of rapamycin, mTOR)是一个高度保守的激酶，属于 PI3K家族的一员，与细胞的生长、增殖、分化等密切相关⑷.雷帕霉素对mTOR的抑制作用在体外可损伤 小鼠骨髓基质细胞(BMSCs)的增殖和成骨分化，并可导致小梁状骨的丢失(5).雷帕霉素抑制mTOR明显 阻止了 Wnt7W诱导的小鼠ST2细胞分化，相反激活mTOR可以促进＞MSCs向成骨细胞方向分化叫但 mTOR作用于成骨细胞的机制仍有待阐明.本研究分别利用mTOR抑制剂和激活剂改变mTOR磷酸化 水平，探讨mTOR磷酸化对成骨细胞的影响，为骨质疏松的防治策略提供实验依据.
雷帕霉素 MHY1485 对照组 50 nM 150nM 2 piM
mTOR
p-mTOR
GAPDH
g o jd
-OJd
工
U
A5
H E
o.
O
#
工
工
O A H E O E
(b)
图# 雷帕霉素和 MHY14F5对 VX"P" - C%细胞dTOR磷酸化水平的影响 Fig. # effects of rapamyci* anM MHY14F5 o* dTJR phosphorylation in MC"T" - C% cells
第!"卷!第!期 #$#%年!月
湖州师范学院学报 &'()*+,'-.(/0'(1*234)5267
8',9!"!:'9! ;<)9#$#%
dT JR磷酸化水平对成骨细胞增殖 和分化活性的影响
周哲雯!朱伊敏!王烨菠!王!萍!林函冰!李希宁 !湖州师范学院医学院$浙江湖州"%"$$$"
mTOR信号通路在细胞自噬和凋亡调节中的作用
综 述162 *基金项目: 国家自然科学基金青年基金(81704054)“基于JAK/STAT及PI3K/Akt/mTOR信号通路研究贞术消积汤对肝癌细胞的干预作用及其机制”；国家自然科学基金面上项目(81873312)“基于皮肤微生物群与Th17/Treg失衡相关性探讨发汗祛风托毒方治疗白癜风机制及病因学研究”；中国博士后科学基金资助项目(2014M551288)“鳖甲煎丸对肝癌细胞的抑制作用及其机制研究”；黑龙江省博士后资助项目(LBH-Z13205)“鳖甲煎丸诱导肝癌细胞凋亡及对JAK-STAT信号通路的影响”；黑龙江省自然科学基金面上项目(H201462)“温阳发汗法对白癜风T细胞免疫异常的作用机制研究”；黑龙江中医药大学研究生创新科研项目(2020yjscx013)“基于STAT3信号通路研究IL-12诱导肝癌细胞自噬的分子机制”①黑龙江中医药大学基础医学院 黑龙江 哈尔滨 150040②黑龙江中医药大学中医药研究院 黑龙江 哈尔滨 150040③黑龙江中医药大学附属第一医院皮肤科 黑龙江 哈尔滨 150040作者简介：孙阳，女，(1979- )，博士，副教授，研究方向：中医药抗肿瘤分子机制的基础研究。
[文章编号] 1672-8270(2021)01-0162-05 [中图分类号] R394 [文献标识码] A孙 阳① 孙 悦① 顾媛媛② 陶雪莲① 王远红③*mTOR信号通路在细胞自噬和凋亡调节中的作用*中国医学装备2021年1月第18卷第1期 China Medical Equipment 2021 January V ol.18 No.1Role of mTOR signaling pathway in the regulation of autophagy and apoptosis/SUN Yang, SUN Yue, GU Yuan-yuan, et al//China Medical Equipment,2021,18(1):162-166.[Abstract] Autophagy and apoptosis widely exist in cells, which are the degradation and recycling process of biomolecules in cell and play an important role in cell growth and metabolism. Their interaction jointly promote and influence the programmed death of cells, and maintain the self-stability of body and stress response under external environmental stimulation. The mTOR signaling pathway is one of classical signaling pathway of regulating autophagy-apoptosis that plays an important role in cell metabolism. This paper combined with mTOR signaling pathway and related research progress. It mainly discussed the role and relevant research progress of autophagy and apoptosis in cell metabolism and organism growth-development, and reviewed the autophagy and apoptosis in cell growth, development, aging and tumor formation. This will provide a positive reference in the diagnosis and treatment of tumor and other diseases. [Key words] mTOR signaling pathway; Autophagy; Apoptosis[First-author’s address] College of Basic Medicine Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040,China.[摘要] 自噬及凋亡广泛存在于细胞中，是细胞内生物大分子的降解再循环过程，在细胞生长代谢中发挥着重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. AVP诱导在高浓度葡萄糖中培养的平滑肌细胞中的 mTOR磷酸化
①将在葡萄糖浓度为5.5 mM、含10%胎牛血清的 细胞培养基中培养的平 滑肌细胞不加血清处理 16h后，将葡萄糖浓度升 至25 mM，并维持一段 时间。利用Western blotting分析被磷酸化的 mTOR的含量变化。
②将在低浓度葡 萄糖（5.5 nM） 和高浓度葡萄糖 （25 nM）中培养 了10天的细胞用 50 nM AVP处理 一段时间，利用
AVP诱导的mTOR磷酸化能抑制细胞自噬
将细胞用50 nM AVP处 理60min后，LC3 II条 带明显变小，说明自噬 水平降低，从而证明了 AVP能抑制细胞自噬。
AVP诱导的mTOR磷酸化能促进细胞增殖
向含有高浓度和正常浓 度葡萄糖的细胞培养基 中添加3H胸苷，再用 AVP处理细胞。
高浓度葡萄糖中培养的 细胞在AVP处理48h后 胸苷掺入量与对照组相 比明显升高。
3.AVP诱导的mTOR磷酸化能抑制细胞自噬并促进细 胞增殖
mTOR的磷酸化调控着细胞自噬水平。为了评价细胞自噬发生的 情况，将平滑肌细胞用AVP处理不同时间，再通过Western blotting 分析自噬小泡上的蛋白LC-I和II含量变化。
自噬形成时，胞浆型LC3（即LC-I）会酶解掉一小段多肽，转变 为膜型LC3（即LC-II），因此，LC3-II/I比值的大小可用来表征自噬 水平的高低。
类似地，将细胞用蛋白激酶C的 抑制剂Gö6983处理后也能抑制 mTOR磷酸化。
MEK/MAPK途径
因为PI3K能被EGFR激活， 使用EGFR酪氨酸激酶活 性的抑制剂AG1478来检 测PI3K是否是通过这种途 径被激活的。结果表明抑 制剂AG对AVP诱导的 mTOR磷酸化水平并没有 影响，可排除mTOR的磷 酸化是由EGFR激活的。
mTOR (mammalian target of rapamycin) 是雷帕霉素 (rapamycin)的靶分子，是 一种丝氨酸/苏氨酸激酶， 在感受营养信号、调节细 胞自噬、细胞生长与增殖 中处于核心地位，可在多 种因素的活化下参与基因 转录、蛋白质翻译起始、 核糖体生物合成、细胞凋 亡等多种生物学功能。
Western blotting 分析被磷酸化的 mTOR的含量变 化。
2.AVP诱导的mTOR磷酸化是通过PI3K/Akt途径 实现的
❖ PI3K/Akt途径 ❖ MEK/MAPK途径 ❖ 磷脂酸(PA)的产生 ❖ 高浓度葡萄糖造成的氧化环境
PI3K/Akt途径
为了证实PI3K/Akt途径与AVP诱 导的mTOR磷酸化是否相关，使 用PI3K的抑制剂LY294002处理 平滑肌细胞。与不加抑制剂相比， 用抑制剂处理的细胞mTOR的磷 酸化明显受抑制。
高血糖症是糖尿病的并发症之一，胞外高浓度的葡萄糖 会诱导神经垂体释放精氨酸加压素(AVP)。AVP由下丘脑产 生，贮存于神经垂体，在中枢神经系统可调节颅内压和脑组 织代谢，具有抗利尿、缩血管、加强记忆、参与体温及免疫 调节等生理功能。
早期实验已证实AVP能激活表皮生长因子受体(EGFR)， 进一步通过MAPK/ERK途径来促进细胞增殖。本实验对AVP 是否会对mTOR活性造成影响进行了研究。将平滑肌细胞培 养在高浓度葡萄糖中，是为了模拟高血糖病患者的体内环境， 以阐明高血糖病作为心血管疾病的风险因素的机制。
解释为在有正丁醇的条件下， AVP通过某些替代途径产生 了磷脂酸，增强了mTOR及 相关调控蛋白的稳定性。
高浓度葡萄糖造成的氧化环境
为了研究高浓度葡萄糖形 成的氧化环境是否能激活 AKT/mTOR途径，用NAC （一种活性氧清除剂）处 理平滑肌细胞，再添加 AVP。添加NAC并没有对 AVP诱导的mTOR磷酸化 过程造成影响。
将平滑肌细胞用MEK抑制 剂PD98059处理后再添加 AVP，结果表明MEK的抑 制并没有阻断AVP诱导的 mTOR磷酸化，说明MEK/ MAPK途径没有参与该过 程。
磷脂酸(PA)Leabharlann 产生为了研究磷脂酶D产生的磷 脂酸与AVP诱导的mTOR磷 酸化过程是否有关，将细胞 用正丁醇（磷脂酶D抑制剂） 处理，结果mTOR的基础磷 酸化水平明显下降，但AVP 诱导的mTOR磷酸化过程并 没有受抑制。这种结果可以
雷帕霉素可以消除这种 由AVP诱导的现象，因 为它可以与FKBP12蛋 白形成复合物，与 mTORC1结合并抑制其 活性。
总结
1. PI3K在AVP诱导的mTOR磷酸化过程中起关键作用，它可以将Akt 磷酸化，Akt又可以进一步将mTOR磷酸化。但PI3K的活化不是由 EGFR导致的。
2. 胞外高浓度葡萄糖会导致与细胞自噬和增殖的信号通路发生改变。 3. AVP诱导的自噬水平的降低和增殖水平的上升是通过激活mTOR途
径实现的。
4. ROS可以改变信号通路，但在本实验中ROS对AVP诱导的mTOR磷 酸化过程并没有影响，证明ROS不参与该过程。