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背景心肌肥厚持续存在及发展,最终会出现心肌不可逆性损伤,从而导致心功能失代偿、心力衰竭,甚至猝死的可能,对人类的生命健康存在严重的威胁,已成为预测心血管疾病的独立危险因素。抵抗素是在研究噻唑烷二酮类药物作用机制中发现的富含半胱氨酸的多肽类激素,有研究表明,抵抗素可诱导心肌病理性肥厚。但其对于心肌肥厚发生的信号通路及其分子机制尚不清楚。磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)是一个包括许多脂质激酶的家族,它可被受体酪氨酸激酶的配体激活。当细胞受到生长因子、胰岛素等刺激后,对应的受体被激活,进一步磷酸化蛋白激酶B(PKB,也称Akt)C末端的Ser473残基,从而Akt被完全激活,作用于多种底物来调节细胞的生存、增殖和代谢。关于抵抗素是否通过作用于PI3K/Akt信号通路导致心肌细胞肥大尚未见相关报道。目的探索抵抗素通过激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路诱导大鼠心肌细胞(H9c2)肥大的分子机制。方法用含体积分数10%胎牛血清、体积分数1%青链霉素混合液(100×)双抗的高糖培养基(DMEM)常规进行细胞操作,然后选取生长状态良好的H9c2细胞,并更换用含体积分数0.1%胎牛血清及体积分数1%的青链霉素混合液(100×)双抗的DMEM处理24 h使其各组细胞同步化后再进行不同药物干预。首先我们将H9c2细胞分为四组:随机将H9c2心肌细胞分为Con组、R50组、LY294002+R50组和LY294002组,Con组为空白对照组;R50组为抵抗素(50μg/L)处理48h组;LY294002+R50组为预先应用PI3K/Akt通路抑制剂LY294002干预2 h后再用抵抗素(50μg/L)处理46 h组;LY294002组为PI3K/Akt通路抑制剂LY294002处理2 h组。各组细胞均处理48h。然后依据上述各组实验所需药物对各实验组分别加入含该种药物的DMEM培养,并每24h定期更换一次含药物培养基,各组心肌细胞培养48h后在倒置相差显微镜下对各组细胞观察其形态及大小,并用Image J软件分析测量各组细胞面积、单细胞蛋白质合成量测定,蛋白免疫印迹法(Western-blot)检测各组心肌细胞α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、原癌基因(c-myc)蛋白表达。另外观察抵抗素(50μg/L)分别用不同时间间隔(0、1h、2h、3h)处理细胞后运用Western blot测定PI3K/Akt信号通路磷酸化表达的水平,明确信号通路蛋白磷酸化水平表达的最佳时间;然后观察抵抗素处理H9c2细胞1h后,PI3K/Akt信号通路非磷酸化及磷酸化水平表达。结果经抵抗素处理H9c2心肌细胞48小时后R50组单细胞蛋白合成量、细胞面积、α-SMA、及c-myc蛋白表达较Con组显著增加,差异有统计学意义(P<0.05);经通路抑制剂LY294002预处理后,LY294002+R50组单细胞细胞蛋白合成、细胞面积,α-SMA及c-myc蛋白表达较Con组增加(P<0.05),但低于R50组(P<0.05),差异有统计学意义。抵抗素干预心肌细胞0、1、2、3 h后,Akt磷酸化水平的表达随时间增加呈现先升高后降低的趋势,1 h Akt磷酸化水平表达活性最高,显著高于0、2、3h组,差异有统计学意义(P<0.05)。另经抵抗素处理H9c2心肌细胞3小时后R50组PI3K/Akt磷酸化水平表达较Con组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);而LY294002+R50组其PI3K/Akt磷酸化水平表达较对照组有所增高(P<0.05),而低于R50组(P<0.05),差异有统计学意义。结论抵抗素可通过激活PI3K/Akt信号通路诱导大鼠心肌细胞肥大。