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碘化N-正丁基氟哌啶醇(N-n-butyl haloperidol iodide,F2)是我课题组研究合成的一种新型化合物。我们以往的研究表明,F2有抗心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤、心肌细胞以及心脏微血管内皮细胞(以下简称内皮细胞)缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤的作用,其主要机制包括阻断细胞膜钙通道、抑制早期生长反应基因-1(early growth response gene-1,Egr-1)过表达以及减轻氧化应激水平。此外,我们研究还发现,用F2处理正常内皮细胞,F2可时效依赖地增加肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1)、单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的磷酸化,在180 min时达到最高水平,表明F2对AMPK有激活作用。据文献报道,激活AMPK可拮抗心肌I/R损伤。又有研究表明,激活AMPK可减少活性氧(ROS)的产生。因此,本研究以AMPK为切入点,借助于内皮细胞H/R模型,首先观察了H/R内皮细胞中AMPK活性的变化,借助信号通路上特异性抑制剂研究AMPK信号通路在H/R内皮细胞中的生物学功能,进一步探讨和明确F2保护内皮细胞H/R损伤的AMPK相关通路机制。 方法: 1.酶消化法分离新生SD大鼠心脏微血管内皮细胞并采用免疫细胞化学法进行鉴定。 2.培养的内皮细胞换用被高纯氮气饱和的缺氧液,置于密闭且充满氮气的缺氧盒中,37℃缺氧4 h,后又在正常培养条件下培养6 h,造成H/R损伤。 3. Western blot检测内皮细胞磷酸化LKB1(P-LKB1)、LKB1、P-AMPK、AMPK蛋白表达的变化。 4.荧光显微镜检测ROS,以反映内皮细胞氧化应激水平。 5. MTT法检测内皮细胞存活率、比色法测定培养细胞上清中乳酸脱氢酶(LDH)的漏出,以反映内皮细胞损伤程度;Annexin V-FITC/PI双染法检测早期凋亡、TUNEL法检测晚期凋亡、比色法检测Caspase-3活性,以反映内皮细胞凋亡程度。 结果: 1.经差速贴壁纯化后的细胞用免疫细胞化学鉴定,CD31以及vWF阳性细胞达95%以上。 2. F2能减轻H/R诱导的内皮细胞损伤,使凋亡程度减轻,LDH漏出减少,Caspase-3活性降低,细胞存活率升高。 3.正常情况下,内皮细胞以10μM的F2分别刺激0,30,60,120,180,240 min,F2可时效依赖地增加LKB1、AMPK的磷酸化并在180 min时达到最高水平。固定刺激时间为180 min,F2可量效依赖地增加LKB1、AMPK的磷酸化。此外,H/R可增加内皮细胞LKB1、AMPK的磷酸化,而F2可量效依赖地增加H/R内皮细胞LKB1、AMPK的磷酸化水平。 4. AMPK特异性抑制剂Compound C可拮抗F2对内皮细胞H/R损伤的改善作用,使内皮细胞存活率降低,LDH漏出增加,凋亡程度加重。 5. F2可降低H/R内皮细胞中ROS含量,而Compound C可消除F2对ROS水平的改善作用,使内皮细胞中ROS含量增加。 6. ROS清除剂NAC可减轻H/R损伤,使内皮细胞存活率升高,LDH漏出减少和细胞凋亡减轻。 结论: 1. AMPK是一种重要的内皮细胞H/R损伤保护因子,其活性增加可减轻损伤,活性降低可加重损伤。 2.激活AMPK可使H/R内皮细胞中ROS水平降低。 3. F2可激活H/R内皮细胞LKB1/AMPK信号通路,减少ROS生成,进而减轻H/R损伤,这可能是其抗心肌I/R损伤的一个重要机制。