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目的:研究九龙藤总黄酮(Bauhinia championii flavones,BCF)对心肌缺血再灌注损伤(MI/RI)大鼠PI3K/Akt信号通路的调控作用及机制。 方法:选取心电图正常的SD大鼠60只,随机分为6组,每组10只,雌雄各半,分别为:(1)假手术组(Sham组):于冠状动脉左前降支下穿线但不结扎;(2)MI/RI组:结扎冠状动脉左前降支,30 min后松开结扎,再灌注3 h,建立急性心肌缺血再灌注模型;(3)BCF组:结扎前20 min经舌下静脉缓慢推注20 mg/kg BCF,余同MI/RI组;(4)PI3K抑制剂wortmannin组(WM组):结扎前20 min经舌下静脉给予24μg/kg WM,余同MI/RI组;(5)BCF+WM组:结扎前30 min及结扎前20 min分别经舌下静脉给予24μg/kg WM和20 mg/kg BCF,余同MI/RI组;(6)BCF+mTOR抑制剂rapamycin组(BCF+Rap组):结扎前20 min经舌下静脉给予20 mg/kg BCF,结扎前1 h由腹腔注射1 mg/kg Rap,余同MI/RI组。伊文思蓝和三苯基氯化四氮唑(TTC)双重染色法比较各组大鼠心肌梗死面积,取血清按试剂盒说明检测心肌损伤标志物肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平以及血清一氧化氮(NO)含量;ELISA法测定血清中内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量的变化;分光光度法检测线粒体通透性转化孔(MPTP)开放程度;脱氧核糖核甘酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡;透射电镜观察心肌细胞自噬小体;实时荧光定量聚合酶链式反应(FQ-PCR)测定心肌组织PI3K、eNOS、Atg5、Beclin1、Caspase-3基因表达,Western blotting(WB)检测心肌梗死区PI3K、LC3-II/I、Beclin1、Caspase-3、Akt、eNOS、mTOR、P70S6K蛋白表达及磷酸化水平。 结果:1. BCF预处理对缺血再灌注损伤心肌具有保护作用 与MI/RI组相比,BCF组心肌梗死面积明显减小(P<0.05),但各组间心肌缺血范围差异无统计学意义(P>0.05);BCF预处理能显著降低血清CK、CK-MB、LDH、iNOS和TNF-α水平(P<0.05),升高eNOS和NO水平(P<0.05);与BCF组比较,BCF+WM组和WM组心肌梗死面积增加(P<0.05),血清CK、CK-MB、LDH、iNOS和TNF-α水平提高(P<0.05),eNOS和NO水平降低(P<0.05);MI/RI组、BCF+WM组和WM组之间两两比较上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。 2. BCF激活PI3K/Akt信号通路抑制缺血再灌注心肌细胞凋亡 与MI/RI组相比,BCF组MPTP开放程度减轻(P<0.05),心肌细胞凋亡率减少(P<0.05);心肌组织凋亡因子Caspase-3表达量显著减少(P<0.05),同时PI3K及磷酸化Akt(Ser473)、磷酸化eNOS(Ser1177)表达水平均显著增加(P<0.05);采用PI3K抑制剂后,BCF的作用发生显著逆转(P<0.05);MI/RI组、BCF+WM组和WM组之间两两比较上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。 3. BCF激活PI3K/Akt信号通路抑制缺血再灌注心肌细胞过度自噬 与MI/RI组比较,BCF组心肌细胞自噬小体减少(P<0.05),mTOR和P70S6K的磷酸化表达明显上调(P<0.05),自噬相关基因Beclin1和Atg5的表达明显下调(P<0.05),自噬标志蛋白LC3-II/I的比值减少(P<0.05);采用PI3K抑制剂WM或mTOR抑制剂Rap后,BCF抑制自噬的作用消失;MI/RI组、BCF+WM组和WM组之间两两比较上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。 结论:BCF通过激活PI3K/Akt信号通路,影响下游靶点蛋白磷酸化,抑制心肌细胞凋亡及再灌注期自噬过度表达,对心肌缺血再灌注损伤产生保护作用。