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PI3K/Akt信号途径抑制缺血缺氧心肌细胞凋亡

宋华培  黄跃生  颜洪  张东霞  褚志刚  张琼  
【摘要】:目的:严重烧伤后,心肌局部血流量迅速减少引起缺血缺氧损害,使心肌细胞凋亡或坏死。本文旨在探讨PI3K/Akt信号途径在缺血缺氧心肌细胞凋亡中的作用及机制。方法:首先建立模拟烧伤的动物模型,通过western blots观察PI3K/Akt信号途径的活化规律,TUNEL实验观察烧伤大鼠心肌凋亡。然后建立离体培养的缺血缺氧心肌细胞模型,并分为对照组、单纯缺血缺氧组、LY294002处理组或IGF-1处理组,应用ELISA观察缺血缺氧心肌细胞凋亡。并通过DEVD荧光检测caspase-3酶活性、RT-PCR检测P53、BAX的转录活性。结果:烧伤后大鼠心肌组织内PI3K和pAkt表达逐渐增加,伤后3h达高峰;烧伤3h后,大鼠心肌细胞凋亡率显著增加;应用LY294002特异性抑制PI3K/Akt通路后,大鼠心肌细胞凋亡率较对照组增加更为显著(P0.05)。缺血缺氧导致体外培养心肌细胞凋亡增加,caspase-3活性逐渐增强,P53、BAX mRNA表达量逐渐升高;与单纯缺血缺氧组相比,应用LY294002阻断PI3K/Akt途径活化后,心肌细胞凋亡数量增加更显著(P0.05),caspase-3活性增高更为明显(P0.05),P53、BAX mRNA表达量均显著升高(P0.05);用IGF-1预先激活PI3K/Akt途径后,与单纯缺血缺氧组比较,心肌细胞凋亡数量显著减少(P0.05),caspase-3活性明显降低(P0.05)。结论:PI3K/Akt信号途径在缺血缺氧心肌细胞中具有抗凋亡作用,该作用与PI3K/Akt调控促凋亡基因P53、Bax的表达,抑制caspase-3凋亡反应有关,并为心肌缺血缺氧损害的临床防治提供新思路及实验依据。

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