Institute of Burn Research, State Key Laboratory of Trauma, Burn and Combined Injury, South-west Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China.
Clin Exp Pharmacol Physiol. 2010 May;37(5-6):598-604. doi: 10.1111/j.1440-1681.2010.05355.x. Epub 2010 Jan 17.
严重烧伤后,心肌血流明显减少会导致缺血和缺氧损伤,进而导致细胞凋亡或坏死。磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3-K)/Akt 是一种重要的细胞内信号转导分子,调节细胞增殖、分化、葡萄糖代谢和迁移。然而,烧伤后心肌细胞凋亡中 PI3-K-Akt 通路的功能和机制尚不清楚。
在本研究中,建立了大鼠烧伤体内模型和大鼠心肌细胞缺氧模型。在烧伤大鼠中,PI3-K 和磷酸化(p-)Akt 的表达增加,心肌细胞凋亡也增加。与单独缺氧相比,在体内模型中用 1.4 mg/kg LY294002 抑制 PI3-K-Akt 通路会导致心肌细胞凋亡指数显著增加。
在缺氧条件下培养的心肌细胞凋亡增加,细胞活力降低,caspase 3 活性增强,线粒体膜电位降低,细胞质钙瞬变增加,p53 和 Bax mRNA 表达增加。与单独缺氧相比,用 50 µm LY294002 预处理会显著增强所有这些负性指标。相比之下,用 200 ng/mL 胰岛素样生长因子-1(PI3-K-Akt 的激活剂)预处理细胞会显著改善缺氧的影响,尽管未达到对照水平。
这些发现表明,严重烧伤后缺血和缺氧引起的 PI3-K-Akt 通路的激活可以保护心肌细胞免于凋亡。这种抗凋亡作用很可能是通过线粒体以及 p53 和 Bax 基因表达、细胞内 [Ca(2+)] 和 caspase 3 活性的变化来介导的。