二甲雙胍通過AMPK抑制mTORC1并減輕內(nèi)毒素誘導(dǎo)的急性肺損傷.pdf

1、目的：
　　急性肺損傷（acute lung injury,ALI）是臨床上危及生命的急重癥，急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）是其嚴(yán)重形式。ALI發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，病死率高，失控性炎癥反應(yīng)是ALI發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵機(jī)制。腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）是細(xì)胞內(nèi)的重要代謝調(diào)節(jié)酶，但近年來研究表明AMPK可在多種體內(nèi)外

2、模型中發(fā)揮抗炎效應(yīng)。臨床上常用的降糖藥二甲雙胍（metformin,MET）可通過激活A(yù)MPK而發(fā)揮降糖及抗炎效應(yīng)。本研究探討了MET在ALI中的潛在藥理學(xué)效應(yīng)及相關(guān)機(jī)制。
　　方法：
　　選用雄性BALB/c小鼠，采用脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）腹腔注射（15 mg/kg）模擬全身感染誘發(fā)的ALI小鼠模型，MET（400 mg/kg）在LPS注射前30 min經(jīng)腹腔注入。為探討MET的藥理效應(yīng)是否

3、與AMPK有關(guān)，AMPK抑制劑Compound C（15 mg/kg）在MET注射前30 min經(jīng)腹腔注入，或采用AMPK激活劑A-769662（30 mg/kg）替代MET在LPS注射前30 min經(jīng)腹腔注入。為探討AMPK是否通過激活沉默信息調(diào)節(jié)因子1（sirtuin1,SIRT1）或抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1（mammalian target of rapamycin complex1,mTORC1）發(fā)揮效應(yīng)，SIRT1抑

4、制劑EX527（10 mg/kg）或mTORC1激活劑3-BDO（100 mg/kg）在A-769662注射前30 min經(jīng)腹腔注入。上述小鼠均在 LPS注射后18 h斷頸處死，收集血漿及肺組織標(biāo)本，ELISA法檢測血漿及肺組織中促炎細(xì)胞因子腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）和白細(xì)胞介素-6（Interleukin-6,IL-6）的水平，HE染色法觀察肺組織形態(tài)學(xué)異常，免疫印跡法檢測肺組織中AM

5、PK的總蛋白及其磷酸化水平、mTORC1下游靶蛋白P70S6K1和4EBP1的總蛋白及其磷酸化水平。
　　結(jié)果：
　?。?）MET處理可抑制LPS誘導(dǎo)的ALI模型小鼠血漿和肺組織中促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的表達(dá)，這伴隨有模型小鼠肺組織形態(tài)學(xué)異常的減輕。
　　（2）MET處理也可使AMPK的磷酸化水平升高，而采用AMPK抑制劑Compound C抑制MET對AMPK的激活效應(yīng)后，MET在模型小鼠中的抗炎及肺組織保

6、護(hù)效應(yīng)被阻斷。
　?。?）與此相一致，采用AMPK激活劑A-769662可模擬MET在ALI中的抗炎保護(hù)效應(yīng)，表現(xiàn)為血漿中IL-6的水平明顯降低、肺組織學(xué)異常顯著減輕。
　?。?）AMPK激活劑A-769662對IL-6產(chǎn)生的抑制效應(yīng)不能被SIRT1抑制劑EX527所阻斷，但mTORC1激活劑3-BDO可顯著阻斷A-769662對IL-6產(chǎn)生的抑制效應(yīng)及其對肺組織損傷的保護(hù)作用。
　?。?）LPS暴露可誘導(dǎo)肺組織中mT

7、ORC1下游靶蛋白P70S6K1和4EBP1的磷酸化水平升高，而MET處理可抑制P70S6K1和4EBP1的磷酸化；MET對P70S6K1和4EBP1的抑制效應(yīng)也可被AMPK抑制劑Compound C阻斷。
　　結(jié)論：
　　本研究的實驗數(shù)據(jù)提示MET可在LPS誘導(dǎo)的ALI模型中發(fā)揮抗炎保護(hù)作用，其機(jī)制可能與MET激活A(yù)MPK從而下調(diào)mTORC1活性有關(guān)。本研究揭示了 MET通過 AMPK發(fā)揮抗炎效應(yīng)的一個新機(jī)制，也提示MET