ATPを介したプロテインキナーゼB AKT/哺乳類ラパマイシンmTOR/P70リボソームS6タンパク質P70S6キナーゼシグナル伝達経路の活性化は、ラットの脊髄損傷後の運動機能の改善を促進します

タンパク質キナーゼB（AKT）/哺乳類ラパマイシン（MTOR）/P70リボソームS6プロテインキナーゼ（P70S6K）シグナル伝達経路は、細胞の成長、増殖、生存、および分化の中央コントローラーとして、細胞外シグナル、成長要因に応じて、増殖、生存率、および分化します。栄養の入手可能性、細胞のエネルギー状態、ストレスは最近、神経科学に注目を集めています。ただし、脊髄損傷（SCI）の修復に対するこのシグナル伝達経路の効果は、十分に解明されていません。ATPは、シグナル伝達経路の重要な調節因子としてますます認識されており、神経系の損傷後の機能回復において重要な役割を果たしています。本研究では、成体ラットの損傷した脊髄におけるAKT/mTOR/P70S6Kシグナル伝達経路のATP誘発性の変化と、SCI誘発性運動機能障害に対するこの経路の潜在的な治療効果を調べました。SCIは、50 g-cm力の損傷エネルギーを持つ修正されたアレンの失速を使用して、硬膜外重量ドロップによって生成されました。ラットは、SCI Plus ATP、SCI Plus Saline、Sci Plus ATP、Rapamycin、および偽術の4つのグループに分けられました。免疫染色研究、ウエスタンブロット分析、リアルタイムの定性的RT-PCR分析を使用して、AKT/MTOR/P70S6Kシグナル伝達経路が損傷した脊髄に存在し、タンパク質とmRNAレベルでのその成分の発現が著しく上昇することを実証しました。SCI後のATPの外因性投与による。運動回復の改善において活性化されたAkt/mTOR/P70S6Kシグナル伝達経路の有効性が観察され、ネスチン、ニューロン核（NEUN）、ニューロン特異的エノラーゼ（NSE）、およびニューロンフィラメント200（NF200）の発現が大幅に増加し、過度の過度の阻害阻害を阻害することを大幅に増加させました。ラパマイシン感受性の方法でのSCI後の反応性星状細胞症。ATP注射は、損傷した脊髄におけるAKT/MTOR/P70S6Kシグナル伝達経路の有意な活性化をもたらし、ラパマイシン感受性シグナル伝達の増強がSCI誘導運動機能の欠陥と修復の可能性に有益な効果をもたらすと結論付けました。このプロテインキナーゼシグナル伝達経路活性の調節は、SCIの潜在的な治療戦略と見なされるべきであることをお勧めします。

The protein kinase B (Akt)/mammalian target of rapamycin (mTOR)/p70 ribosomal S6 protein kinase (p70S6K) signaling pathway, as a central controller of cell growth, proliferation, survival, and differentiation in response to extracellular signals, growth factors, nutrient availability, energy status of the cell, and stress, has recently gained attention in neuroscience. The effects of this signaling pathway on repair of spinal cord injury (SCI), however, have not been well elucidated. ATP is increasingly recognized as an important regulator of signal transduction pathways, and plays important roles in functional recovery after nervous system injury. In the present study, we examined the ATP-induced changes of the Akt/mTOR/p70S6K signaling pathway in injured spinal cord of adult rats and potential therapeutic effects of this pathway on SCI-induced locomotor dysfunction. SCI was produced by extradural weight-drop using modified Allen's stall with damage energy of 50 g-cm force. The rats were divided into four groups: SCI plus ATP, SCI plus saline, SCI plus ATP and rapamycin, and sham-operated. Using immunostaining studies, Western blot analyses and real-time qualitative RT-PCR analyses, we demonstrated that the Akt/mTOR/p70S6K signaling pathway is present in the injured spinal cord and the expression of its components at the protein and mRNA levels is significantly elevated by exogenous administration of ATP following SCI. We observed the effectiveness of the activated Akt/mTOR/p70S6K signaling pathway in improving locomotor recovery, significantly increasing the expression of nestin, neuronal nuclei (NeuN), neuron specific enolase (NSE), and neurofilament 200 (NF200), and relatively inhibiting excessive reactive astrogliosis after SCI in a rapamycin-sensitive manner. We concluded that ATP injection produced a significant activation of the Akt/mTOR/p70S6K signaling pathway in the injured spinal cord and that enhancement of rapamycin-sensitive signaling produces beneficial effects on SCI-induced motor function defects and repair potential. We suggest that modulation of this protein kinase signaling pathway activity should be considered as a potential therapeutic strategy for SCI.