一文读懂 PI3K/Akt 信号通路

一、什么是 PI3K/Akt 信号通路？

PI3K/Akt 信号通路是细胞内一套精密的 “信号传导系统”，核心成员包括PI3K（磷脂酰肌醇 3 - 激酶）和Akt（蛋白激酶 B，又称 PKB），下游连接 mTOR、FOXO、GSK-3β 等多个效应分子，形成复杂的调控网络。

简单来说，PI3K 负责接收外界信号，Akt 则作为 “中枢处理器”，将信号传递到细胞内的不同靶点，最终决定细胞的生长、存活、代谢等关键命运。

DOI: 10.1007/s12079-022-00702-1

二、PI3K/Akt 通路的激活过程

通路的激活始于细胞膜表面的信号接收，整个过程像一场有序的 “信号接力”：

1,外界信号（如生长因子、细胞因子、激素）与细胞膜上的受体（如 RTK、GPCR）结合，激活受体的胞内结构域；

2,激活的受体招募并激活 PI3K，PI3K 将细胞膜上的 PIP2（磷脂酰肌醇二磷酸）磷酸化为 PIP3（磷脂酰肌醇三磷酸）；

3,PIP3 作为 “锚定分子”，将 Akt 招募到细胞膜上，在 PDK1 和 mTORC2 的作用下，Akt 被磷酸化激活；

4,激活的 Akt 脱离细胞膜，进入细胞核或细胞质，调控下游一系列靶点，启动不同的细胞反应。

注：PTEN 是通路的关键分子，可将 PIP3 去磷酸化为 PIP2，抑制通路过度激活，其功能缺失是肿瘤中常见的通路异常原因之一。

三、PI3K/Akt 通路的核心生理功能

作为细胞信号的 “枢纽”，Akt 激活后可调控多个下游过程，直接影响细胞的关键行为：

维持细胞存活：Akt 通过磷酸化抑制 Bad、Bax 等促凋亡蛋白，同时激活抗凋亡信号，避免细胞发生 “程序性死亡”；

促进细胞增殖：调控 Cyclin D1、p21 等周期相关蛋白，推动细胞从 G1 期进入 S 期，促进细胞分裂与生长；

调控能量代谢：激活 mTOR 通路，促进葡萄糖摄取、糖酵解和蛋白质合成，为细胞生长提供充足能量；

其他功能：参与细胞迁移、侵袭、血管生成，以及神经系统功能、免疫反应等过程的调控。

四、通路异常：多种疾病的 “幕后推手”

PI3K/Akt 通路的调控失衡，与多种人类疾病的发生发展密切相关：

肿瘤：通路持续过度激活是肿瘤的标志性特征之一。PIK3CA 基因突变、PTEN 功能缺失等，会导致 Akt 持续激活，细胞不受控制地增殖、抵抗凋亡，促进肿瘤发生、发展和转移；

代谢疾病：通路异常会影响胰岛素信号传导，导致胰岛素抵抗，与 2 型糖尿病、肥胖等代谢疾病直接相关；

其他疾病：神经退行性疾病、心血管疾病、自身免疫病等，也与通路的调控失调存在关联。

优宁维信号通路学院针对 PI3K/Akt 通路提供了完整的通路图谱、靶点信息、相关文献及科研试剂（如抗体、抑制剂），为科研人员提供一站式的研究支持，详细内容可参考：优宁维 PI3K/Akt 信号通路专题页