MAPK、PI3K-Akt信號傳導(dǎo)通路在氟西汀抑制肺動脈高壓大鼠右心肥厚中的機制研究.pdf

1、前言:
　　 肺動脈高壓(PAH)是以肺血管阻力增加、原位血栓形成、肺血管重構(gòu)為特征的一組肺血管病變,最終可導(dǎo)致右心功能衰竭。
　　 血清素(5-羥色胺,5-hydroxytryptamine,5-HT)是一種重要的血管舒縮因子,與肺動脈高壓的發(fā)生機制之間的存在密切的聯(lián)系。5-HT可以誘發(fā)肺動脈平滑肌細(xì)胞(PASMCs)的增殖,因此,肺動脈高壓病人的PASMCs的異常增殖與5HTT的過度表達密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),在藥物誘導(dǎo)

2、肺動脈高壓引起右心室肥厚時,肺動脈及肺組織中5-HT濃度升高;5-HT可直接作用于肺動脈引起平滑肌細(xì)胞增殖和肥厚;應(yīng)用5-HTT選擇性抑制劑(SSRIs)氟西汀治療,可顯著逆轉(zhuǎn)心肌肥厚癥狀,并呈劑量依賴性。上述發(fā)現(xiàn)有力地提示5-HT與心肌肥厚的發(fā)生有關(guān),但其發(fā)生機制尚不完全清楚。
　　 近年來,隨著研究的不斷深入,細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制已越來越受到重視。胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是胞外刺激與核內(nèi)基因活化的耦聯(lián)環(huán)節(jié),對于心肌肥厚的發(fā)生、發(fā)展起著

3、至關(guān)重要的作用。促分裂原活化蛋白激酶(MAPK,包括ERK)和磷脂酞肌醇3激酶(Phosphatidylinositol3-kinasePI3K)途徑是細(xì)胞內(nèi)兩種主要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。另有研究表明MAPK、PI3K信號通路的上游有交互作用(crosstalk)。
　　 MAPK是一族存在于胞漿、分子量大小為40-60KD的蛋白激酶,與細(xì)胞凋亡、應(yīng)激、分化和增殖有關(guān)。5-羥色胺轉(zhuǎn)運體的促進肺動脈平滑肌細(xì)胞增殖作用是通過加速5-羥色胺

4、內(nèi)化,促進細(xì)胞內(nèi)ROS表達,激活下游的Ras-Raf-MAPK生長信號通路,引起肺動脈平滑肌細(xì)胞過度增殖。也有研究表明,在心室肌和心房肌己發(fā)現(xiàn)MAPK存在,ET-1、NE、血管緊張素Ⅱ和生長因子等通過G-GTP酶激活效應(yīng)物AC,PLC,PKC,Ras等,激活MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。現(xiàn)已認(rèn)為MAPK的激活是心肌細(xì)胞肥大和由收縮型向肥厚型轉(zhuǎn)換的最后通路,與心肌重構(gòu)及心衰的發(fā)生關(guān)系密切。
　　 磷脂酚肌醇3-激酶(P13K)和絲氨酸/蘇

5、氨酸蛋白激酶(PKB或Akt)是近年發(fā)現(xiàn)的信號傳遞因子。PI3K和Akt激酶活性的調(diào)節(jié)與細(xì)胞的生命活動密切相關(guān)。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)抑郁癥時存在著腦內(nèi)Akt的含量下降,而抗抑郁藥氟西汀(5-HTT選擇性抑制劑物)可以影響腦內(nèi)的Akt含量。并且本實驗發(fā)現(xiàn)明氟西汀可抑制野百合堿誘導(dǎo)的肺動脈高壓模型肺組織及肺血管中P-Akt的表達,證明Akt途徑參與這一過程。但是,在肺動脈高壓引起的右心肥厚作用中是否也有參與,未見報道。
　　 本實驗旨在通過

6、復(fù)制大鼠肺動脈高壓模型,從而研究肺動脈高壓發(fā)病中絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(pI3K)在慢性肺動脈高壓引起的右心(rightventricular,RV)肥厚作用中的表達變化。探究選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑氟西汀抑制PAH大鼠RV肥厚作用是否與MAPK及pI3K表達有關(guān)。為肺動脈高壓發(fā)病機制的研究提供新的理論依據(jù),為其治療提供新的思路。
　　 實驗材料與方法:
　　 建立MCT誘導(dǎo)的慢性炎性PA

7、H大鼠模型。用不同劑量的氟西汀給大鼠灌胃三周后,分別檢測右心肥厚和左、右心的ERK、p-ERK、Akt及p-Akt蛋白表達水平。稱量左心室(leftventricular,LV)+室間隔(septumventriculorum,S)和RV的重量,計算RVHI;用形態(tài)學(xué)的方法檢測左心及右心增殖程度;用westernblot方法檢測左、右心的ERK、p-ERK、Akt及p-Akt蛋白表達變化。用統(tǒng)計分析方法,比較不同組別各指標(biāo)差異,揭示MA

8、PK通路及Akt通路在氟西汀抑制PAH大鼠RV肥厚過程中的作用及機制。
　　 實驗結(jié)果:
　　 氟西汀對肺動脈高壓大鼠右心室肥厚和p-ERK及p-Akt表達的影響
　　 野百合堿誘導(dǎo)的大鼠RVHI與對照組相比從30.33±2.70增加到55.51±9.96(P＜0.01,vsControl);氟西汀兩個劑量組有效的降低了MCT引起的RVHI,分別降低到0.44±0.06(P＜0.05,vsMCT)和0.40±0.

9、09(P＜0.01,vsMCT)。MCT組右心室壁肌纖維比對照組明顯加粗,氟西汀低劑量組和氟西汀高劑量組右心室壁肌纖維比MCT組變細(xì)。Westernblot方法檢測右心中ERK蛋白表達及磷酸化變化:MCT組大鼠右心中ERK蛋白表達無明顯變化,而MCT組大鼠右心中ERK磷酸化顯著增加(P＜0.05,vsControl),MCT+F2組和MCT+F10組呈劑量依賴性的降低了MCT組P-ERK蛋白表達(P＜0.01,vsMCT)。Wester