鸿运国际致力于研究与细胞生理相关的重要信号通路，其中磷脂酰肌醇三磷酸激酶（PI3K）和Akt（蛋白激酶B，PKB）作为关键的丝氨酸/苏氨酸激酶，位于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路的上游。激活的PI3K调控Akt以促进mTOR的磷酸化，从而构成了重要的PI3K-Akt-mTOR信号通路，该通路在细胞分化、迁移、增殖、生存和代谢等多种生物活动中发挥着关键作用。

PI3K主要具有三个亚型：Ⅰ-PI3K、Ⅱ-PI3K和Ⅲ-PI3K，其中Ⅰ-PI3K的激活能够将磷脂酰肌醇（PI）转化为磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）。这一过程需要外部生长因子（如EGF、VEGF、GF、胰岛素、IGF-1等）与细胞膜上的受体酪氨酸激酶结合，或者激素通过G蛋白偶联受体结合，引发受体激酶的二聚化及自磷酸化，进而导致PI3K的激活。作为第二信使的PIP3能够招募PDK1至细胞膜，介导Akt的激活。Akt有三个异构体：Akt1、Akt2和Akt3，其中Akt1主要参与细胞生长和存活，Akt2则与代谢调节密切相关，Akt3在大脑发育中发挥重要作用。

PI3K/PDK1介导的Akt激活会使异源二聚体TSC1/2复合体失活，导致对mTOR的失控，进而激活mTOR。此外，Akt还可以直接磷酸化mTOR的Ser2448位点，促进其活化。另一条与mTOR激活相关的途径是细胞能量代谢中ATP/ADP比率的降低，这一过程涉及AMPK的激活，并通过对TSC1/2的磷酸化，抑制mTOR的失活。Akt还可以靶向GSK3β，通过磷酸化抑制其活性，使CyclinD1稳定积累，同时Akt通过对CDK的磷酸化抑制p21和p27的功能，进一步增强增殖和生存信号。值得注意的是，PTEN作为Akt的负调控因子，能够将PIP3去磷酸化为PIP2，从而降低PIP3的浓度，减少Akt的激活。因此，PTEN在PI3K-Akt通路中扮演了重要的负调控角色，而PP2A和PHLPP1/2也有助于Akt的去磷酸化，发挥负调控作用。

mTOR被认为是细胞代谢、增殖、分化和存活的调控中心，其下分为两个复合物：mTORC1和mTORC2。mTORC1由mTOR、mLST8（也称为GβL）、Raptor和PRAS40组成，对雷帕霉素敏感，而mTORC2则由mTOR、mLST8、Rictor、mSin1和protor组成，对雷帕霉素不敏感。mTORC1中的Raptor在翻译起始、核蛋白体和其他生长相关事件中发挥着重要作用。而mTORC2中的Rictor则主要调控Akt在Ser473位点的磷酸化，与细胞骨架重排、迁移及侵袭等过程密切相关。

进一步地，mTORC1的上游TSC1/2作为Rheb GTP酶的激活蛋白，能够促使Rheb结合GTP并直接与mTORC1相互作用，激活其功能；反之，TSC1/2则通过将Rheb的GTP状态转化为GDP状态，负向调控mTORC1。Akt也可以通过TSC1/2非依赖的方式调控mTORC1，主要通过磷酸化PRAS40来抑制mTORC1。此外，在细胞面临缺氧或能量不足的情况下，AMPK会磷酸化TSC2，增强其对Rheb活性的调控，同时也会直接磷酸化Raptor，导致mTORC1的抑制。

最后，DNA损伤通过p53依赖的多条途径影响mTORC1，并且DNA损伤也能够引起TSC2和PTEN的表达，导致PI3K-Akt-mTOR信号通路整体受抑制。综上所述，PI3K-Akt-mTOR信号通路在细胞的生理状态、机体功能及人类健康中扮演了至关重要的角色，其紊乱或异常与多种疾病（包括癌症、免疫功能缺陷、神经退行性疾病及心血管和代谢疾病等）密切相关。深入理解PI3K-Akt-mTOR信号通路的上下游信号分子的功能状态及其机制，对于疾病的预防和治疗具备重要的理论和实践意义，这也是鸿运国际在生物医疗领域持续探索的方向之一。