第一节 PI3K/AKT信号通路
PI3K/AKT信号通路是一条与增殖、分化和凋亡相关的信号通路。PI3K是磷脂酰肌醇3-激酶，分为IA和IB两个亚型，他们分别可以接收来自酪氨酸激酶连接受体和G蛋白偶联受体传递的信号，能够发挥类脂激酶和蛋白激酶的双重活性。AKT也叫作PKB （proteinkinaseB），是PI3K的下游分子，包括AKT1、AKT2和AKT3等至少3种存在形式。
相关的分子有，PI3K，AKT，mTOR（哺乳动物的雷帕霉素靶点），AMPK（AMP依赖的蛋白激酶），GSK-3（糖原合成酶3），PDK-1（3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1），CK2（酪蛋白激酶2），DNA-PK（DNA依赖性蛋白激酶），eNOS（内皮型一氧化氮合成酶），MELK（母体胚胎亮氨酸拉链激酶），S6Kinase（核糖体s6激酶），PI4K（磷脂酰肌醇4-激酶），PIKfyve（磷酸肌醇激酶），PTEN（人第10号染色体缺失的磷酸酶），CREB（环磷腺苷效应元件结合蛋白）等。
目前认为PI3K/AKT信号转导通路参与许多生物学功能，包括细胞代谢、细胞生存、细胞凋亡等。PI3K家族，是生长因子超家族信号传导过程中的重要分子，是一类特异性的催化磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol, PI）3-位羟基磷酸化，产生具有第二信使作用的肌醇脂物质的激酶，它与AKT构成细胞内一个新的信号转导通路。在此信号转导通路中，各种细胞因子可以使PI3K活化，引起AKT活化与细胞膜结合，在PI3K依赖激酶（PI3K-dependentkinase, PDK）的作用下，AKT的丝氨酸和苏氨酸残基发生磷酸化被激活，从而进入细胞质和细胞核内，进一步激活细胞内的酶联反应，从而调节细胞的增殖、抗凋亡、细胞迁移、囊泡转运等生物学过程。目前的研究发现该通路可能参与脑老化、AD等疾病的发病过程，但是在其发生过程中的生物学机制需要进一步的研究。
一、PI3K的结构、分类和功能
PI3K是细胞内重要的信号转导分子之一。通过克隆筛选的方法，根据PI3K的亚基结构特点和底物分子不同可将其分为三大类。其中第1类PI3K功能最为重要，本部分所述的PI3K指的都是第1类。PI3K主要由催化亚基P110和调节亚基P85组成的异二聚体，可被具有酪氨酸蛋白激酶（proteintyrosinekinase, PTK）活性的膜受体和非膜受体如Src等蛋白激酶激活，神经生长因子、胰岛素等细胞外信号激活。未激活的PI3K游离于细胞质内，活化的PI3K主要结合在胞膜上。PI3K激活后可使膜磷酸肌醇磷酸化，催化肌醇环上3位羟基生成3,4-二磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol-3,4-biphosphate, PI-3,4P2）及3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol3,4,5-trisphosphate, PI-3,4,5P3），它们均可作为第二信使在细胞中传递信号，介导PI3K的多种细胞功能，如这些脂质产物可通过与AKT的PH（pleckstrinhomology）区结合来激活AKT。AKT处于这一通路的中心环节，AKT活化后通过促进Bad（Bcl-2家族促凋亡成员之一）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、Caspase3、糖原合酶激酶-3 （glycogensynthasekinase-3, GSK-3）等下游底物磷酸化从而发挥广泛的生物学效应。
