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第一部分目的：5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸(5-Amino-imidazole-4-carboxamideribo-nucleoside，AICAR)是单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK),的激动剂，广泛用于AMPK的研究。本课题主要研究AICAR在人类子宫颈鳞状上皮细胞癌细胞系，CaSki细胞的增殖、细胞周期和凋亡方面的影响。方法：采用细胞计数，MTT检测细胞增殖和细胞的存活率，流式细胞术检测细胞周期的变化，用Hoechst 33258核染色观察AICAR对细胞的凋亡的影响，Annexin V-异硫氰酸荧光素(fluo-rescein isothiocyanate，FITC)/碘化丙啶(propidium iodide，PI)双染检测细胞凋亡率的变化，Western blotting对相关的信号通路的信号分子如AKT(或者PKB)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)，Caspase—3和p53/细胞外调节激酶(ERK)检测。结果：AICAR(500μM)处理细胞24、48和72小时后，能够显著抑制细胞的增殖。流式细胞术对细胞周期及细胞存活百分比进行分析时，发现AICAR能够使G1期和G2/M期细胞数显著降低，而S期的细胞数明显增加，AICAR处理的细胞凋亡数出现时间依赖地增加。而且，蛋白免疫印迹实验检测了调节细胞生长和生存的两个重要激酶：AKT/mTOR，发现AICAR可以抑制它们磷酸化。我们发现AICAR可以促进CaSki细胞的凋亡。MTT的细胞活性实验显示AICAR处理组的细胞存活数与对照组相比显著减少。Hoechst 33258荧光核染色可以见到加药组细胞呈现典型的凋亡的形态学改变，Annexin WPI检测凋亡细胞百分数增加。除此之外，AICAR处理后caspase-3的活性片段时间依赖性的表达增加。并且，AICAR可以上调p53的表达，促进ERK——新发现的凋亡诱导因子磷酸化。结论：AICAR能够抑制CaSki细胞的增殖，将其阻滞在S期，同时，AICAR能够促进CaSki细胞的凋亡。AICAR对CaSki细胞抑制增殖促进凋亡作用的机制，可能是通过负性调控AKT/mTOR，而上调p53/ERK通路实现的，这表明AICAR具有很强的抗宫颈癌能力，可能成为治疗宫颈癌的新药。第二部分单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)，是细胞能量感受器，最近发现它也参与心脏的重塑。本课题主要研究激活AMPK对心脏成纤维细胞(cardiac fibroblasts，CFs)的生长和增殖的影响。采用细胞计数和~3H-胸腺嘧啶掺入的方法，观察AMPK激动剂，5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸(5-Aminoimidazole-4-carboxamide-ribonucleoside，AICAR)对乳大鼠心脏成纤维细胞(neonatal rat cardiac fibroblasts，NRCFs)细胞数以及DNA合成的影响。结果显示，AICAR能显著抑制NRCFs基础状态和加入10％胎牛血清(FBS)时的细胞数量和DNA合成。采用流式细胞术检测结果表明，AICAR将血清诱导的NRCFs增殖阻滞在细胞周期的G1期。而且，我们首次发现血清能抑制NRCFs的AMPK磷酸化，进一步支持AMPK对细胞的生长和增殖的负性调控作用。为了探讨AICAR抑制NRCFs增殖的信号传导通路，我们用蛋白免疫印迹实验检测了细胞生长增殖中主要的两条信号通路：AKT(即PKB)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)通路和细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinase，ERK)通路。结果显示24小时内，AICAR不影响血清诱导的AKT磷酸化。和AKT相似，AICAR也不影响糖原合成激酶3(glycogen synthesis kinase 3，GSK3)的磷酸化。然而，AICAR在10分钟便可以迅速抑制mTOR和p70S6K磷酸化。而且，AICAR还可显著抑制ERK磷酸化，从3小时开始，其抑制作用一直持续到24小时。结论：AICAR激活AMPK可以抑制心脏成纤维细胞的增殖，该作用可能是通过抑制ERK和mTOR/p70S6K两条信号通路实现的。