Akt2是Akt家族中抗氧化應激的主要激酶并通過多條信號途徑抑制過氧化氫誘導的細胞凋亡.pdf

1、Akt蛋白激酶(又稱蛋白激酶B)在細胞凋亡、細胞增殖、細胞分化、生理代謝、衰老及疾病和癌癥等細胞生理病理活動的調控中起著至關重要的作用。盡管Akt蛋白激酶家族成員Akt1和Akt2具有高度的氨基酸同源性及類似的蛋白質一級結構，日益增多的研究成果表明Akt1和Akt2在細胞生理病理活動調控上具有各自特異的功能。
　　 研究表明氧化應激是晶狀體上皮廣泛應對的一種環(huán)境壓力，同時有文獻報道稱氧化應激誘導的晶狀體上皮細胞凋亡是非遺傳性白內

2、障發(fā)生發(fā)展的病理機制之一。Akt蛋白激酶作為重要的促細胞存活因子，其調控氧化應激誘導晶狀體上皮細胞凋亡的功能并未被詳細闡述。本研究的首要目的就是闡明Akt蛋白激酶家族成員調控氧化應激誘導晶狀體上皮細胞凋亡的分子機制。
　　 本論文研究首先確定了Akt蛋白激酶家族三個成員Akt1、Akt2和Akt3在不同胚胎發(fā)育時期的小鼠眼球四種組織：視網膜、晶狀體上皮、晶狀體纖維及角膜內的發(fā)育表達模式；其次，本論文研究闡明了Akt1、Akt2和

3、Akt3在成年小鼠眼球四種組織中的分化表達模式及Akt蛋白激酶在Thr450、Thr308和Ser473位點的磷酸化水平。這一研究表明Akt1是成年小鼠晶狀體組織中顯著高表達的Akt蛋白激酶家族成員。為了探索Akt1調控氧化應激誘導晶狀體上皮細胞凋亡的分子機制，本研究以人類晶狀體上皮(Human Lens Epithelium，HLE)細胞為功能研究模型，采用了Akt1特異的shRNA來靶向沉默HLE細胞中的Akt1并建立了穩(wěn)定的Akt

4、1 knockdown HLE細胞系，另外也建立了相應的對照Mock knockdown HLE細胞系。在通過穩(wěn)定體系所產生的50μM過氧化氫對細胞進行2小時處理后，與Mockknockdown HLE細胞相比，Akt1 knockdown HLE細胞表現出顯著增強抵抗過氧化氫引起細胞凋亡的能力。對兩種細胞顯著差異凋亡率的內在分子機制分析揭示：1)Akt1 shRNA靶向沉默導致HLE細胞在氧化應激下Akt2的上調和Akt蛋白激酶活性顯

5、著增強；2)顯著增強的Akt蛋白激酶活性調控下游三條主要的信號途徑MDM2-p53-Bak，GSK3β-MCL-1及FOXO3A-Bim以增強HLE細胞抵抗過氧化氫引起細胞凋亡的能力。
　　 這些實驗結果表明Akt2，而并非Akt1，是HLE細胞中調控細胞生理活動抵抗氧化應激誘導凋亡的主要Akt蛋白激酶家族成員。為了進一步證實此結論，用Akt2特異的shRNA靶向沉默HLE細胞及Akt1 knockdown HLE細胞中的Akt

6、2并分別建立了穩(wěn)定的Akt2knockdown HLE細胞系與Akt1/2 knockdown HLE細胞系。用與之前實驗中同等條件的過氧化氫處理細胞后，發(fā)現Akt2 shRNA靶向沉默能顯著增強兩種細胞對氧化應激誘導凋亡的敏感性。與各自對照的Mock knockdown HLE細胞相比，過氧化氫處理使Akt2knockdown HLE細胞和Akt1/2 knockdown HLE細胞的凋亡率顯著上升。另外，在Akt2 knockdow

7、n HLE細胞與Akt1/2 knockdown HLE細胞中，過氧化氫處理導致Akt蛋白激酶控制的三條主要信號途徑表現出相似的變化。為了更進一步確定Akt2抵抗氧化應激誘導細胞凋亡的重要功能，在HLE細胞中轉染了Akt2的表達質粒，過氧化氫處理細胞后的實驗結果表明Akt2的過表達能顯著降低氧化應激誘導的細胞凋亡率。
　　 總結以上實驗結果，本研究首次指出了Akt1 shRNA靶向沉默誘導Akt2代償性上調及Akt蛋白激酶活性增