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mTOR通路又发45.5分Cell！无论经典还是新颖，做出意义都好发！(附通路教程）

解螺旋 · 公众号 · 医学 · 2025-05-19 17:45

正文

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PI3K/AKT信号通路 主要由PI3K和下游的关键效应分子AKT （也称PKB） 构成。

当细胞外的生长因子、胰岛素等信号分子与细胞膜上的受体结合后，便能激活PI3K。活化的PI3K催化产生关键的第二信使PIP3，进而激活 AKT。一旦 AKT 被激活（通常是通过特定位点的磷酸化），它就能磷酸化下游众多底物，像多米诺骨牌一样，触发一系列细胞生物学效应。

我们会带大家了解PI3K/AKT信号通路相关的细胞生理过程、人体病理过程，对PI3K/AKT信号通路传导的分子机制进行详细介绍，并详细讲解PI3K/AKT信号通路的研究方法和课题设计。

什么是PI3K/Akt？

PI3K能够催化蛋白的丝氨酸或苏氨酸发生磷酸化，并且它还具备磷脂酰肌醇激酶的活性，这是它和MAPK不一样的地方。PI3K由一个调节亚基和一个催化亚基组成，调节亚基又叫做P85，包含SH2和SH3两个主要的结构域。

接下来我们介绍AKT分子，它也被称为蛋白激酶B ，可以写作 PKB或者RAC 。

AKT是一个激酶，能够催化蛋白发生磷酸化。AKT的靶点众多，例如GSK3、FoxO、p27等，但在PI3K/AKT信号通路中，有一个更重要的靶点，叫做TSC1 或者TSC2。

TSC1和TSC2是连接 AKT和mTORC之间的桥梁，它能够抑制mTOR的活性。

PI3K/AKT信号通路是如何传导的?

通过下方示意图，我们可以发现：

PI3K/AKT信号通路也是一个依靠磷酸化传导信号的通路。
PI3K-AKT信号通路是一个具备多个层级的信号通路。
PI3K/AKT信号通路和MAPK信号通路一样，也是一个从细胞膜向细胞核传导信号的通路。它的开始也是由细胞外的生长因子活化PI3K，然后PI3K催化 PIP2转化成PIP3后能够活化PDK1，进一步活化AKT。这一步就已经转移到细胞质中发生了。

标志物

1.PI3K（包括p110催化亚基和p85调节亚基）

2.Akt（包括Akt1、Akt2和Akt3亚型）；mTOR；PTEN； PIP3；PIP2

检测方法

1.Akt蛋白磷酸化检测： Akt蛋白的活化通常伴随着其 Ser473和Thr308位点的磷酸化。通过 Western Blot、酶联免疫吸附试验(ELISA) 等方法，可以检测特异性抗体与磷酸化Akt结合的情况，从而评估通路激活状态。

2.PI3K活性检测：通过测定PI3K催化生成的PIP3含量来间接评估PI3K/Akt通路的激活。常用的方法包括 PIP3酶联免疫吸附试验（ELISA）以及使用特异性抗体识别磷酸化肌醇头磷酸酶（PH）结构域的固相结合实验。

3. 下游效应分子检测：检测Akt激活后作用于下游效应分子的磷酸化程度，如GSK3β、FOXO家族转录因子、mTOR等。通过 Western Blot或ELISA 等方法检测特定蛋白质的磷酸化水平，可以间接反映PI3K/Akt通路的活化状态。

4.检测Akt蛋白在细胞内的定位：激活的Akt通常从细胞质转移到细胞膜。通过构建Akt-GFP融合蛋白表达载体，将其转染至目标细胞后，利用荧光显微镜观察 Akt在细胞内的分布，以反映PI3K/Akt通路的激活状态。

5.检测PI3K/Akt通路相关基因的表达水平：了解通路激活状态。例如，可以检测PI3K、Akt以及下游效应分子如mTOR、GSK3β等基因的mRNA表达水平。

激动剂

表皮生长因子（EGF）；胰岛素样生长因子1（IGF-1）；胰岛素；白细胞介素6（IL-6）。

抑制剂

1.PI3K抑制剂： Wortmannin，LY294002，GDC-0941，BKM120

2.Akt抑制剂： Perifosine，MK-2206

3.mTOR抑制剂： Rapamycin，Everolimus，Temsirolimus，INK-128

4.PI3K/mTOR双重抑制剂： BEZ235

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PART. 0 3

NF-κB信号通路

NF-κB（Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells）是一种 关键的细胞核转录因子 ，它在细胞对多种刺激做出反应时发挥着核心作用。

NF-κB 因其能够与B细胞免疫球蛋白的k亲链基因的增强子kB序列特异结合而得名。

这种结合能力使得NF-κB能够调控多种基因的表达，这些基因参与了免疫反应、炎症反应、细胞生长与死亡等多种生理过程。

接下来，我们会对NF-κB信号通路传导的分子机制进行详细介绍，带大家了解NF-κB 信号通路相关的细胞生理过程、人体病理过程，并详细讲解其研究方法和课题设计。

NF-κB命名的三重含义？

NF：代表配体TNF，即Tumor Necrosis Factor，中文名肿瘤坏死因子。
κB：信号通路传导的中间环节，代表信号的尾部。

因此，NF和KB可以代表信号的首尾。
此外， NF-KB也是转录因子的统称，包括RelA(P65) 、RelB (P50) 、c-Rel，NF-KB1 (P50)、NF-KB2 (P52)等五个转录因子。

NF-κB信号通路是如何传导的?

NF-κB信号通路分为经典和非经典类型。

经典NF-κB信号通路的传导↓

非经典NF-κB信号通路的传导↓

标志物

1.NF-κB家族： p65（RelA）、RelB、c-Rel、p50/p105（NF-kB1）和p52/p100（NF-KB2）