信號(hào)通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的保護(hù)作用

1、PI3-K/AKT信號(hào)通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的保護(hù)作用*楊帆# 綜述 周其全& 審校(第三軍醫(yī)大學(xué)高原軍事醫(yī)學(xué)系高原疾病學(xué)教研室；教育部高原醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，全軍高原醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 重慶 400038)摘要：PI3-K/AKT通路是由磷脂酰肌醇-3羥基激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3-K）始動(dòng)的生物信號(hào)傳導(dǎo)通路，其在細(xì)胞增殖、周期調(diào)控、凋亡的啟動(dòng)、血管生成等方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用。此外，PI3-K/AKT通路還與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的保護(hù)機(jī)制密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)PI3-K/AKT、下游分子及其調(diào)控機(jī)制的深入研究，不僅可以進(jìn)一步了解細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律，而且可為

2、腦損傷的治療提供新的思路和方法。關(guān)鍵詞：PI3-K、AKT、BBB、腦損傷、腦保護(hù)The protection of PI3-K/AKT signal routing in central lesionYang Fan and Zhou QiquanDepartment of High Altitude Diseases, College of High Altitude Military Medicine, Third Military Medical University; Key Laboratory of High Altitude Medicine of Education Mini

3、stry, Key Laboratory of High Altitude Medicine of PLA, Chongqing 400038, China; Abstract: PI3-K/AKT routing is a biological signaling routing activated by phosphatidylinositol 3-kinase, playing a key role in cell proliferation, Cycle regulation, Apoptosis start, Angiogenesis, etc. In addition, PI3-K

4、/AKT routing is bound up with the Protection mechanism of central lesion. By lucubrating about PI3-K/AKT, Downstream molecules and its regulation mechanisms, not only can we know more about cell behaviors ,but also obtain new ideas and methods for treatment of brain injury.Keywords: PI3-K、AKT、BBB, c

5、erebral damage, cerebral protectionPI3-K/AKT通路是由磷脂酰肌醇-3羥基激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3-K）始動(dòng)的生物信號(hào)傳導(dǎo)通路，PKA和PKC相關(guān)的蛋白激酶（related to the A and C kinase, Rac) AKT處于這一通路的中心環(huán)節(jié)，其功能涉及細(xì)胞增殖、周期調(diào)控、凋亡的啟動(dòng)、血管生成、端粒酶活性和細(xì)胞侵襲性等諸多方面，并在大腦缺血缺氧性損傷的保護(hù)中凸現(xiàn)出日益重要的作用。本文就PI3-K/AKT信號(hào)通路相關(guān)分子的結(jié)構(gòu)、功能調(diào)控、下游信號(hào)以及對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用研究進(jìn)展作一綜述。1P

6、I3-K/AKT的結(jié)構(gòu)及活化1.1 AKT基本結(jié)構(gòu)AKT，屬絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是鼠類胸腺瘤病毒(T-8 strain from AKR/J mouse，AKT8)V-AKT致癌基因的同源物，因與PKA、PKC高度同源故被命名為蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）。AKT由480個(gè)氨基酸組成，其蛋白結(jié)構(gòu)包括PH結(jié)構(gòu)域、催化結(jié)構(gòu)域以及尾部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域。氨基端的PH同源結(jié)構(gòu)域可以完成蛋白質(zhì)之間的相互識(shí)別，中間的催化結(jié)構(gòu)域具有ATP的結(jié)合位點(diǎn)，羧基端的調(diào)節(jié)部分有利于與其他疏水基團(tuán)相互作用1。未激活的AKT以失活狀態(tài)存在于胞漿中，當(dāng)其受到上游分子調(diào)節(jié)發(fā)生磷酸化激活，AKT激活后募集

7、至胞膜，隨后轉(zhuǎn)位至胞質(zhì)和胞核，并與相應(yīng)的蛋白底物發(fā)生特定部位的絲/蘇氨酸磷酸化2。1.2 PI3-K 始動(dòng)激活PI3-K是由一個(gè)調(diào)節(jié)亞基（p85）和催化亞基（p110）組成的異源二聚體，是一種具有第二信使特征的脂類衍生物，除具有磷脂酰激酶活性外，還具有絲/蘇氨酸蛋白激酶活性，能夠激活A(yù)KT。PI3-K在上游激活因子的作用下激活并在細(xì)胞膜產(chǎn)生3，4二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）和3，4，5三磷酸磷脂酰肌醇（PIP3），PIP2的作用于并AKT使之達(dá)到部分激活狀態(tài)；PIP3能與磷脂酰肌醇依賴的激酶-1（phosphoinositide dependent kinase-1，PDK1）結(jié)合磷酸化AKT

8、的Thr308位點(diǎn)，另一方面PDK2磷酸化AKT的Ser473位點(diǎn)，AKT兩個(gè)位點(diǎn)同時(shí)磷酸化后被完全活化，活化的AKT由細(xì)胞膜上釋放下來(lái)，通過(guò)一系列的底物磷酸化活化或抑制下游靶蛋白2，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、凋亡和侵襲。2.ATK下游信號(hào)分子2.1 mTOR蛋白活化哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）是一種高度保守的非典型絲/蘇氨酸激酶。根據(jù)結(jié)構(gòu)及功能差異，mTOR可分為mTORC1和mTORC2兩類。mTORC1通過(guò)核糖體S6激酶-1（S6K1）和起始因子4E(eIF-4E)結(jié)合蛋白-1（4E-BP1）磷酸化，促進(jìn)蛋白質(zhì)翻譯和細(xì)胞增殖

9、，mTORC2通過(guò)AKT的磷酸化激活調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架構(gòu)成及細(xì)胞存活。另外，mTORC1通過(guò)抑制S6K下調(diào)IRS-1/2表達(dá)，阻礙PI3-K激活，形成負(fù)反饋環(huán)路3。正常情況下，結(jié)節(jié)性硬化復(fù)合物1（tuberous sclerosis complex 1，TSC1）與TSC2結(jié)合形成復(fù)合物，TSC1/TSC2復(fù)合物是小GTP酶Rheb的抑制劑，而Rheb是mTOR活化所必需的刺激蛋白，因此TSC-1/TSC-2在正常情況下抑制mTOR的功能；過(guò)度暴露生長(zhǎng)因子，AKT通過(guò)PI3-K/AKT激活，活化的AKT可直接激活mTOR，進(jìn)而磷酸化TSC-2的Ser939和Thr1462，抑制TSC1/TSC2復(fù)合

10、物的形成，從而解除Rheb的抑制作用，激活mTOR4；活化的mTOR通過(guò)磷酸化蛋白翻譯過(guò)程中的某些因子來(lái)參與細(xì)胞功能，mTOR激活P70S6K與促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞自噬相關(guān)；同時(shí)激活的mTOR也可直接作用于HIF-1、PGC-1等核轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控下游基因表達(dá)5。最近研究發(fā)現(xiàn)，作為缺氧應(yīng)答產(chǎn)物，缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1可通過(guò)HIF-1-REDD1軸，促進(jìn)TSC1/TSC2復(fù)合物形成，阻斷mTORC1，因此缺氧可能成為T(mén)SC1/2-mTOR信號(hào)的直接調(diào)控途徑6。2.2 GSK-3磷酸化糖原合成酶激酶-3 (Glycogen synthase kinase-3，GSK-3) 是一種多功能的絲氨酸/蘇氨酸

11、類蛋白激酶，參與組成PI3-K/AKT，Wnt/wingless和Hedgehog 等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。AKT可直接將GSK-3的Ser9磷酸化，磷酸化的GSK-3可進(jìn)一步使cyclin D1蛋白的Thr286磷酸化，進(jìn)而抑制cyclin D1細(xì)胞核輸出和胞質(zhì)內(nèi)蛋白酶體途徑降解。Tan等在觀察G1/S期細(xì)胞中通過(guò)激活的AKT抑制GSK-3，導(dǎo)致核內(nèi)cyclin D1蛋白積累7。而在長(zhǎng)期培養(yǎng)的FR細(xì)胞中，通過(guò)連續(xù)激活A(yù)KT/GSK-3途徑，下調(diào)cyclin D1蛋白降解，進(jìn)而引起G1/S 細(xì)胞周期檢查點(diǎn)擾亂 8。此外，AKT/GSK-3與細(xì)胞的存活和增殖過(guò)程有關(guān)，其激活后可能增加化學(xué)、輻射和缺氧等特

12、殊環(huán)境的敏感性而增強(qiáng)細(xì)胞存活增殖能力9。2.3 CREB活化cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cyclic-AMP response binding protein, CREB)是富含含亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)（bZIP）的超家族成員。其二級(jí)結(jié)構(gòu)含兩個(gè)功能區(qū)，C端富含堿性氨基酸的DNA 結(jié)合區(qū)；N 端是富含酸性氨基酸的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū),結(jié)構(gòu)包括具有多種激酶誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)域KD區(qū)、具有拮抗KD區(qū)的功能X區(qū)、能增強(qiáng)CREB轉(zhuǎn)錄功能的區(qū)、刺激轉(zhuǎn)錄活性的關(guān)鍵部位Q3區(qū)以及具有輔助轉(zhuǎn)錄作用的Q2區(qū)和PRO 區(qū)。受上游因子調(diào)控，活化的AKT 轉(zhuǎn)入細(xì)胞核, 磷酸化CREB的Ser133位點(diǎn)并使之激活，活化后的CREB相互聚合后具有生物學(xué)

13、活性，若磷酸化的CREB與其他蛋白聚合，則形成無(wú)活性異源二聚體, CREB活化后與真核生物啟動(dòng)子中的CRE 結(jié)合, 并在其輔因子CREB 結(jié)合蛋白（CBP）磷酸化的協(xié)同作用下, 共同調(diào)控CREB 靶基因轉(zhuǎn)錄10。4. PI3-K/AKT對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)4.1 PI3-K/AKT對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)作用PI3-K/AKT是經(jīng)典的細(xì)胞存活信號(hào)通路，其保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞存活的機(jī)制主要包括以下幾個(gè)方面：1）通過(guò)產(chǎn)生神經(jīng)生長(zhǎng)因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子抑制神經(jīng)元細(xì)胞凋亡；2）磷酸化激活下游的底物caspases、P53、CREB和 FHKRL1等抑制細(xì)胞凋亡；3）通過(guò)線粒體途徑干預(yù)神經(jīng)細(xì)胞凋亡；4）通過(guò)EPO/EPOR

14、系統(tǒng)保護(hù)神經(jīng)元。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）可激活PI3-K/AKT起始神經(jīng)元保護(hù)效應(yīng)。Lu等發(fā)現(xiàn)脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞可釋放VEGF、HGF、BDNF，這些細(xì)胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合后激活PI3-K/AKT信號(hào)通路。引起AKT磷酸化，凋亡抑制蛋白（XIAP）上調(diào)，裂解活化的Caspase-3使其水平下降，從而降低谷氨酸的興奮性毒性引起的神經(jīng)細(xì)胞凋亡11。半胱天冬酶(caspase) 是細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)者和效應(yīng)者。通過(guò)依賴Ras的方式，caspase-9被PI3-K/AKT磷酸化，因而不能被細(xì)胞色素C 誘導(dǎo)切割，不被功能性胱天蛋白酶消化，促進(jìn)了細(xì)胞

15、存活。AKT磷酸化caspase-9的ser196使之失活，抑制下游聯(lián)級(jí)放大反應(yīng)從而抑制凋亡過(guò)程，caspase-9激活酶原caspase-3，caspase-3活化后特異性切割DNA，使DNA 損傷修復(fù)所需的聚ADP 核糖聚合酶(PARP)和DNA 依賴的蛋白激酶(DNA-PK)等失活，導(dǎo)致染色質(zhì)凝聚和核酶激活，引起細(xì)胞凋亡。輔酶Q10(CoQ10)通過(guò)增加p85aPI3-K的表達(dá)，上調(diào)AKT磷酸化水平，AKT活化后可直接磷酸化Caspase-3、GSK-3以及神經(jīng)元細(xì)胞存活相關(guān)的熱休克蛋白轉(zhuǎn)錄因子，Caspase-3磷酸化后裂解活化受抑制 ，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活12。此外，激活A(yù)KT可以使ca

16、spase-9（Serl96）磷酸化失活，抑制其促凋亡作用；同樣道理，活化PI3-K/AKT，可減少下游caspase-9 等蛋白的磷酸化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的存活13。P53是AKT下游重要的應(yīng)答信號(hào)，在神經(jīng)細(xì)胞的凋亡、衰老以及細(xì)胞周期阻滯中具有重要意義。P53通過(guò)上調(diào)IGF-BP3,PTEN,TSC2,AMPK,以及Sestrin1/2負(fù)性調(diào)節(jié)PI3-K/AKT通路，mTORC1能夠激活PP2A磷酸化造成p53（Ser15）去磷酸化導(dǎo)致p53功能抑制，而AMPK磷酸化p53（Ser15）將其激活，p53-PTEN-AKT-MDM2形成正反饋環(huán)路激活p53，而AKT-MDM2-p53形成負(fù)反饋環(huán)

17、路負(fù)性調(diào)節(jié)p53，促進(jìn)p53 的失活或降解，阻斷p53 介導(dǎo)的促凋亡轉(zhuǎn)錄反應(yīng)14。這些p53和PI3-K/AKT之間廣泛的交互作用可以減少應(yīng)激反應(yīng)錯(cuò)誤積累，促進(jìn)應(yīng)激后胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)，有利于神經(jīng)元的存活。ATK下游底物CREB在神經(jīng)保護(hù)過(guò)程中具有重要意義。Lin等在新生大鼠腦缺血預(yù)處理的研究中發(fā)現(xiàn), 非致死性缺血再灌注能活化CREB, 上調(diào)BCL-2,下調(diào)caspase3, 從而減少神經(jīng)元凋亡, 對(duì)其后產(chǎn)生的嚴(yán)重缺血性腦損傷起保護(hù)作用15。在大鼠A(25-35)誘導(dǎo)腦神經(jīng)毒性模型中，白藜蘆醇可有效激活PI3-K/AKT通路，活化后的AKT使下游分子CREB磷酸化，抑制海馬CA1型神經(jīng)元細(xì)胞死亡；

18、但當(dāng)使用PI3-K抑制劑LY294002后，伴隨AKT、CREB磷酸化水平降低，白藜蘆醇對(duì)神經(jīng)元保護(hù)作用下降16。FHKRL1屬于叉頭轉(zhuǎn)錄因子(Forkhead)家族成員，能被AKT直接磷酸化，磷酸化后的FHKRL1蛋白能抑制促凋亡基因的轉(zhuǎn)錄功能，負(fù)調(diào)節(jié)凋亡促進(jìn)信號(hào)，促進(jìn)細(xì)胞存活。無(wú)AKT時(shí)，F(xiàn)HKRL1主要定位于核內(nèi)，與特異的順式反應(yīng)元件結(jié)合促進(jìn)FasL 等凋亡相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，在AKT作用下，F(xiàn)KHRL1 從核內(nèi)移出，被14-3-3蛋白隔離在胞質(zhì)區(qū)并在此堆積，從而阻止其發(fā)揮調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄功能。此外，Guo等發(fā)現(xiàn)了抗凝因子蛋白(PS)阻斷外源性的凋亡聯(lián)級(jí)反應(yīng)的一種新機(jī)制，PS以Tyro3

19、依賴的形式磷酸化FHKRL1，活化后的FHKRL1通過(guò)Bad和 Mdm2的磷酸化抑制凋亡，因而PS可抑制病理性NMDA受體激活相關(guān)的tPA誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性17。 線粒體是神經(jīng)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞器。LPS通過(guò)PI3-K/AKT磷酸化途徑導(dǎo)致線粒體轉(zhuǎn)錄因子（T-fam）、細(xì)胞色素C氧化酶（COXI，IV）表達(dá)呈時(shí)間依賴性增加，進(jìn)而導(dǎo)致ATP產(chǎn)量減少、腫瘤壞死因子（TNF-）表達(dá)增加以及NO產(chǎn)生，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，此線粒體源性細(xì)胞死亡過(guò)程的上游通路是通過(guò)TLR4激活A(yù)KT而發(fā)揮作用，而AKT1是此調(diào)節(jié)通路的關(guān)鍵因子18。此外，線粒體由于應(yīng)激（如A）釋放細(xì)胞色素C 進(jìn)入細(xì)胞漿，與胞漿

20、內(nèi)凋亡蛋白激活因子(Apaf-1)、caspases-9 形成復(fù)合體，激活caspases-9，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。PI3-K/AKT可阻止其釋放從而起到抗細(xì)胞凋亡的作用19。最近研究發(fā)現(xiàn)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）存在一種特殊的EPO/EPOR系統(tǒng)，在大腦缺氧條件下，EPO/EPOR系統(tǒng)表達(dá)上調(diào)， EPO與其受體結(jié)合后進(jìn)一步激活PI3-K/AKT信號(hào)通路，通過(guò)影響中樞膽堿能神經(jīng)元的分化和降解，產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)。此外EPO還可以通過(guò)抑制PI3-K/AKT信號(hào)通路或刺激多種神經(jīng)遞質(zhì)釋放，調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸的可塑性20。4.2 PI3-K/AKT對(duì)血腦屏障功能的影響血腦屏障（blood brain barri

21、er，BBB）在維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過(guò)程中扮演著重要角色。BBB主要由腦血管內(nèi)單層排列的大腦內(nèi)皮細(xì)胞（cerebral endothelial cells，CECs）、基膜、星形膠質(zhì)細(xì)胞足突構(gòu)成，其中CECs被認(rèn)為是BBB最為重要的結(jié)構(gòu)；多種緊密連接蛋白在CECs之間共同構(gòu)成緊密連接復(fù)合體（tight junction complexes，TJs），TJs也被認(rèn)為是決定BBB通透性最主要的因素之一21。事實(shí)上，PI3-K/AKT是CECs缺氧性損傷治療的重要靶向信號(hào)通路，其可以通過(guò)逐級(jí)磷酸化反應(yīng)調(diào)控下游mTOR、GSK3、CREB等信號(hào)分子，進(jìn)而抑制CECs炎癥以及凋亡信號(hào)產(chǎn)生。Chen等在小

22、鼠創(chuàng)傷性腦水腫模型中發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷性水腫后1天腹腔給予紅景天甙可增加AKT Ser473位點(diǎn)的的磷酸化水平,而在第3天時(shí)Thr308位點(diǎn)的磷酸化水平增高，行為學(xué)提示創(chuàng)傷性腦水腫癥狀緩解，組織學(xué)和腦含水量分析提示腦水腫狀況顯著改善；而提前使用PI3-K抑制劑LY294002預(yù)處理小鼠，則紅景天甙對(duì)小鼠腦水腫改善作用不十分顯著，提示PI3-K/AKT信號(hào)通路激活可以有效降低血腦屏障通透性22。Wang等在大鼠永久性大腦中動(dòng)脈栓塞模型中證實(shí)，預(yù)防性使用水林佳可以通過(guò)激活A(yù)KT/mTOR信號(hào),產(chǎn)生抗炎和抗凋亡效應(yīng)，進(jìn)而減輕腦水腫23。mTOR的磷酸化可有效保護(hù)CECs，Xie等在研究-硫辛酸ALA的腦保護(hù)

23、機(jī)制過(guò)程中，通過(guò)免疫印跡法發(fā)現(xiàn)ALA預(yù)處理原代培養(yǎng)的End.3細(xì)胞，可有效上調(diào)其AKT和mTOR磷酸化水平, 而特異性mTOR信號(hào)抑制劑雷帕霉素降低AKT和mTOR磷酸化水平，再次給予ALA能完全恢復(fù)AKT磷酸化水平，而mTOR磷酸化水平不能完全恢復(fù)，說(shuō)明ALA保護(hù)腦缺血再灌注誘導(dǎo)的CECs損傷是通過(guò)AKT/mTOR途徑，而AKT 是ALA作用的靶點(diǎn)之一24。同樣在大鼠永久性大腦中動(dòng)脈栓塞模型中，Zhang等發(fā)現(xiàn)黃連素激活A(yù)KT/GSK信號(hào)，pAKT,pGSK3,pCREB和緊密連接蛋白claudin-5水平上調(diào)，使BBB功能屏障增強(qiáng)，同時(shí)通過(guò)下調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子NF-B的表達(dá)，抑制炎癥，從而降低腦

24、水腫的產(chǎn)生25。此外，ATK磷酸化后可有效抑制HSP-90依賴的端粒酶活性，進(jìn)而阻止淀粉樣蛋白A誘導(dǎo)的CECs凋亡；活化的ATK還可以通過(guò)促進(jìn)凋亡蛋白Bad的失活阻斷凋亡信號(hào)，Tat-AKT融合蛋白激活A(yù)KT,可減少Bad的激活，造成線粒體功能障礙，引起線粒體凋亡相關(guān)蛋白Smac和核酸內(nèi)切酶G釋放，最終導(dǎo)致CECs凋亡；而siRNA 靶向敲除bad基因后，A誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡效應(yīng)減弱，說(shuō)明A通過(guò)改變AKT-Bad級(jí)聯(lián)效應(yīng)，導(dǎo)致CECs凋亡26。TJs完整性以及排布方式很大程度上決定了內(nèi)皮屏障的滲透性。Fischer等研究發(fā)現(xiàn)VEGF誘導(dǎo)BBB 通透性增加的機(jī)制涉及PLC和PI3-K/AKT途徑的激

25、活，導(dǎo)致內(nèi)皮連接蛋白重排。在缺氧條件下，延細(xì)胞膜連續(xù)分布的緊密連接蛋白o(hù)ccludin、ZO-1、ZO-2變?yōu)椴贿B續(xù)分布；ZO-1、ZO-2表達(dá)定位由細(xì)胞膜遷移至胞質(zhì)和胞核，但occludin仍定位于細(xì)胞膜27。Vogel等在離體實(shí)驗(yàn)中證實(shí)缺氧誘導(dǎo)的VEGF增高激活PI3-K/AKT通路是通過(guò)Flt-1受體，而不是Flk-1受體，進(jìn)一步誘導(dǎo)NOS和PKG激活，引起CECs高通透性28。白藜蘆醇誘導(dǎo)毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生形態(tài)學(xué)改變，伴隨激活PI3-K/AKT通路，引發(fā)下游一氧化氮合酶上調(diào)，NO水平增加，增高的NO信號(hào)增加VEGF和基質(zhì)金屬蛋白酶MMP水平，導(dǎo)致CECs -連環(huán)蛋白（-catenin

26、）和VE-鈣粘蛋白（VE-cadherin）的細(xì)胞骨架重排列，促進(jìn)CECs增殖、遷移29，最終導(dǎo)致BBB通透性增加。顱內(nèi)出血引起的二次損傷常由腦水腫引起，Huang等發(fā)現(xiàn)外源性的成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子FGFs可以通過(guò)PI3K/AKT/Rac1信號(hào)途徑減少Ras同源基因家族成員A(RhoA)蛋白的激活，上調(diào)粘連蛋白p120-catenin, -catenin和VE-cadherin的表達(dá)，保護(hù)BBB的完整性并降低其通透性30。5 結(jié)語(yǔ)和展望PI3-K/AKT信號(hào)通路在腦保護(hù)過(guò)程中的作用已無(wú)庸置疑，這給諸多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供了潛在可行性方案。但是PI3-K/AKT涉及太多不同的生物學(xué)過(guò)程，因而存在

27、過(guò)多信號(hào)開(kāi)關(guān)，這限制了其臨床運(yùn)用的發(fā)展。另一方面，人們對(duì)缺氧條件下血腦屏障通透性改變中PI3-K/AKT發(fā)揮作用的機(jī)制依然缺乏認(rèn)識(shí)。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)和磷蛋白質(zhì)識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，有關(guān)PI3-K/AKT及其信號(hào)調(diào)節(jié)分子、下游信號(hào)通路及在血腦屏障通透性改變中扮演的作用將可能成為未來(lái)研究的方向。參考文獻(xiàn) 1.Hers I, Vincent EE , Tavare JM et al. Akt signalling in health and disease. Cell Signal, 2011. 23(10): 1515-27.2.Hemmings BA. Update: PtdIns (3, 4, 5

28、) P3 Gets Its Message Across. Science, 1997. 277(5325): 534-534.3.Um SH , D'Alessio D, Thomas G ,et al. Nutrient overload, insulin resistance, and ribosomal protein S6 kinase 1, S6K1. Cell metabolism, 2006. 3(6): 393-402.4.Zha X , Hu Z , He S, et al. TSC1/TSC2 inactivation inhibits AKT through m

29、TORC1-dependent up-regulation of STAT3-PTEN cascade. Cancer letters, 2011. 313(2):211-7.5.Laplante M, Sabatini D M.mTOR signaling in growth control and disease. Cell, 2012. 149(2): 274-93.6.DeYoung MP, Horak P, Sofer A, et al. Hypoxia regulates TSC1/2mTOR signaling and tumor suppression through REDD

30、1-mediated 1433 shuttling. Genes & development, 2008. 22(2): 239-251.7.Tan J ,Geng L, Yazlovitskaya EM, et al. Protein kinase B/Akt-dependent phosphorylation of glycogen synthase kinase-3beta in irradiated vascular endothelium. Cancer Res, 2006. 66(4): 2320-7.8.Shimura, T. Acquired radioresistan

31、ce of cancer and the AKT/GSK3beta/cyclin D1 overexpression cycle. J Radiat Res, 2011. 52(5): 539-44.9.Chuenkova MV, Pereiraperrin M. Neurodegeneration and neuroregeneration in Chagas disease. Adv Parasitol, 2011. 76: 195-233.10.Wong K , Zhang J, Awasthi S, et al. Nerve growth factor receptor signali

32、ng induces histone acetyltransferase domain-dependent nuclear translocation of p300/CREB-binding protein-associated factor and hGCN5 acetyltransferases. J Biol Chem, 2004. 279(53): 55667-74.11.Lu S , Lu C, Han Q, et al. Adipose-derived mesenchymal stem cells protect PC12 cells from glutamate excitot

33、oxicity-induced apoptosis by upregulation of XIAP through PI3-K/Akt activation. Toxicology, 2011. 279(1): 189-195.12.Choi H , Park HH, Koh SH ,et al. Coenzyme Q10 protects against amyloid beta-induced neuronal cell death by inhibiting oxidative stress and activating the P13K pathway. Neurotoxicology

34、, 2012. 33(1): 85-90.13.Song G, Ouyang G, Bao S.The activation of Akt/PKB signaling pathway and cell survival. Journal of cellular and molecular medicine, 2007. 9(1): 59-71.14.Feng Z. p53 regulation of the IGF-1/AKT/mTOR pathways and the endosomal compartment. Cold Spring Harb Perspect Biol, 2010. 2

35、(2): a001057.15.Lin WY , Chang YC, Lee HT, et al. CREB activation in the rapid, intermediate, and delayed ischemic preconditioning against hypoxicischemia in neonatal rat. J Neurochem, 2009. 108(4): 847-859.16.Zamin LL ,Dillenburg-Pilla P, Argenta-Comiran R, et al. Protective effect of resveratrol a

36、gainst oxygenglucose deprivation in organotypic hippocampal slice cultures: involvement of PI3-K pathway. Neurobiol Dis, 2006. 24(1): 170-182.17.Guo H ,Barrett TM, Zhong Z, et al. Protein S blocks the extrinsic apoptotic cascade in tissue plasminogen activator/N-methyl D-aspartate-treated neurons vi

37、a Tyro3-Akt-FKHRL1 signaling pathway. Mol Neurodegener, 2011. 6: 13.18.Bauerfeld CP ,Rastogi R, Pirockinaite G, et al. TLR4-Mediated AKT Activation Is MyD88/TRIF Dependent and Critical for Induction of Oxidative Phosphorylation and Mitochondrial Transcription Factor A in Murine Macrophages. The Jour

38、nal of Immunology, 2012. 188(6): 2847-2857.19.Kim EC ,Yun BS, Ryoo IJ, et al. Complestatin prevents apoptotic cell death: inhibition of a mitochondrial caspase pathway through AKT/PKB activation. Biochem Biophys Res Commun, 2004. 313(1): 193-204.20.Zhou ZY , Yang M , Fok TF. Hematopoietic growth fac

39、tor EPO has neuro-protective and neuro-trophic effects-review. Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi, 2005. 13(2): 332-7.21.Lossinsky A ,Shivers R. Structural pathways for macromolecular and cellular transport across the blood-brain barrier during inflammatory conditions. Review. Histol Histopathol, 20

40、04. 19(2): 535-564.22.Chen SF , Tsai HJ, Hung TH, et al. Salidroside Improves Behavioral and Histological Outcomes and Reduces Apoptosis via PI3K/Akt Signaling after Experimental Traumatic Brain Injury. PLoS One, 2012. 7(9): e45763.23.Wang C , Wang Z, Zhang X,et al. Protection by silibinin against experimental ischemic stroke: Up-regulated pAkt, pmTOR, HIF-1 and Bcl-2, down-regulated Bax, NF-B expression. Neurosci Lett, 2012. 529(1):45-50.24.Xie R ,Li X, Ling Y, et al. Alpha-lipoic acid pre- and post-treatments provide protection against in vitro ischemia-reperfusion injury in cerebral