PI3K-Akt依賴性信號(hào)通路在CEPO抗心肌缺血-再灌注損傷中的作用機(jī)制研究.pdf

1、氨甲?；偌t細(xì)胞生成素(carbamylated erythropoietin， CEPO)是促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin，EPO)的一種衍生物。與EPO相比，CEPO沒(méi)有促紅細(xì)胞生成的作用，仍具有組織保護(hù)功能。在持續(xù)性心肌缺血和心肌缺血-再灌注損傷長(zhǎng)期模型中，其主要的病理改變是心肌細(xì)胞大量喪失、成纖維細(xì)胞增生與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)改建。其中膠原纖維增多、Ⅰ，Ⅲ膠原比例的改變和相互連接結(jié)構(gòu)的改變將嚴(yán)重影響功能單元完整性和

2、協(xié)調(diào)性，從而改變心肌的收縮功能，繼而發(fā)生心功能的衰竭。研究發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血后、再灌注前給予CEPO，之后連續(xù)用藥能夠改善持續(xù)性心肌缺血和心肌缺血-再灌注損傷長(zhǎng)期模型的心室重構(gòu)。而在急性心肌缺血-再灌注損傷模型中，主要的病理改變是心肌細(xì)胞變性、壞死與凋亡以及炎細(xì)胞浸潤(rùn)，從而導(dǎo)致心肌收縮功能紊亂。目前對(duì)于在心肌缺血后再灌注時(shí)一次性給予CEPO是否能夠改善急性心肌缺血-再灌注損傷尚不清楚。而且對(duì)CEPO抗心肌缺血-再灌注損傷的分子機(jī)制，可激活

3、哪些信號(hào)通路迄今尚未闡明。 EPO可以通過(guò)調(diào)控Jak2/STAT5、PI3K、PKC以及MAPK等信號(hào)通路發(fā)揮心肌保護(hù)作用。現(xiàn)已證實(shí)，CEPO通過(guò)結(jié)合非經(jīng)典型EPO受體EPOR(erythropoietin receptor)-βcR(β common receptor)起作用，不能與經(jīng)典EPO受體(EPOR)2結(jié)合，因此CEPO誘導(dǎo)的心肌保護(hù)作用的分子機(jī)制可能與EPO存在差異。研究表明，CEPO不能有效地觸發(fā)(EPOR)2的下

4、游信號(hào)JAK2/STAT5的磷酸化。CEPO是否能有效地激活PI3K/Akt信號(hào)通路從而發(fā)揮抗心肌缺血-再灌注損傷作用尚不清楚。本研究通過(guò)復(fù)制小鼠急性心肌缺血-再灌注模型，于再灌注即刻一次性給予CEPO，觀察其是否能夠減輕急性心肌缺血-再灌注損傷，并研究P13K/Akt信號(hào)通路在CEPO心肌保護(hù)中的作用，以進(jìn)一步闡明CEPO心肌保護(hù)作用的分子機(jī)制。 首先，以結(jié)扎雄性BALB/c小鼠冠狀動(dòng)脈左前降支(left anteriorde

5、scending coronary artery，LAD)45min再灌注4h的方法建立小鼠心肌缺血-再灌注損傷模型，于再灌注即刻一次性腹腔注射CEPO或EPO，對(duì)比觀察CEPO和EPO對(duì)心肌缺血-再灌注損傷的影響。其次，為了闡明PI3K/Akt信號(hào)通路是否在CEPO抗心肌缺血.再灌注損傷的分子機(jī)制中發(fā)揮了重要作用，進(jìn)一步采用PI3K特異性抑制劑wortmannin阻斷PI3K/Akt信號(hào)通路，觀察其對(duì)CEPO抗心肌缺血-再灌注損傷保護(hù)

6、作用的影響，并分析CEPO心肌保護(hù)作用與PI3K/Akt信號(hào)通路蛋白表達(dá)水平變化的相關(guān)性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與I/R相比，CEPO治療組的梗死區(qū)面積脆險(xiǎn)區(qū)面積(IA/RA)減少了40.08％，梗死區(qū)面積/左室面積(IA/LV)降低了43.20％，而射血分?jǐn)?shù)與縮短分?jǐn)?shù)分別增加了26.71％和21.73％，并且與EPO治療組相比沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而用wortmannin預(yù)處理后，CEPO的心臟保護(hù)效應(yīng)明顯減弱。免疫共沉淀結(jié)果表明，CEP

7、O能夠促進(jìn)EPOR與βcR的結(jié)合。western blot結(jié)果顯示，CEPO治療組小鼠的心肌組織中磷酸化-Akt增加了58.54％，而CEPO對(duì)磷酸化-Akt的上調(diào)被wortmannin抑制了67.69％。此外，CEPO顯著增加了Akt下游的一些信號(hào)分子如磷酸化-GATA-4、GATA-4、肌球蛋(myosin heavy chain，MHC)以及肌鈣蛋白Ⅰ(troponin Ⅰ，TnⅠ)的蛋白表達(dá)水平，且其效應(yīng)被wortmannin部