探讨一磷酸鞘氨醇(S1P)/一磷酸鞘氨醇1型受体(S1P1)信号通路在肥大心肌细胞缺血后适应中的作用及其机制。
方法将原代分离培养的SD乳鼠心肌细胞用去甲肾上腺素(NE)1 μmol/L诱导肥大后，用三气培养箱缺氧复氧模拟缺血环境建立缺氧后适应模型并对其进行鉴定。诱导成功的肥大心肌细胞在缺氧后适应基础上添加药物干预，根据添加药物分为5组，即缺氧后适应组(IPost组，肥大心肌细胞建立缺氧血后适应模型，无其他特殊干预)，缺氧后适应加S1P组(IPost＋S1P组，肥大心肌细胞在建立缺氧后适应模型前，先用S1P 1 μmol/L孵育2 h)，缺氧后适应加S1P1抑制剂W-146和S1P组(IPost＋S1P＋W-146组，肥大心肌细胞在建立缺氧后适应模型前，先用W-146 0.4 μmol/L处理20 min然后添加S1P 1 μmol/L孵育2 h)，缺氧后适应加丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)阻滞剂PD98059和S1P组(IPost＋S1P＋PD98059组，肥大心肌细胞在建立缺氧后适应模型前，先用PD98059 125 μmol/L处理20 min后再添加S1P 1 μmol/L孵育2 h)，以及缺氧后适应加PI3K阻滞剂LY294002和S1P组(IPost＋S1P＋LY294002组，肥大心肌细胞在建立缺氧后适应模型前，先用LY294002 0.1 μmol/L处理20 min然后添加S1P 1 μmol/L孵育2 h)。采用流式细胞仪检测各组肥大心肌细胞的凋亡率。蛋白印迹法检测凋亡蛋白caspase-3及相关信号通路蛋白细胞外信号调节激酶1/2总蛋白(t-ERK1/2)、细胞外信号调节激酶1/2磷酸化蛋白(p-ERK1/2)、蛋白激酶B总蛋白(t-Akt)、蛋白激酶B磷酸化蛋白(p-Akt)的表达水平。
结果(1)肥大心肌细胞缺氧后适应模型建立的鉴定结果：缺氧复氧、缺氧后适应培养的肥大心肌细胞以及正常培养的肥大心肌细胞凋亡率分别为(27.90±4.49)%、(15.90±1.77)%以及(7.97±2.18)%，前两者均明显高于正常培养的肥大心肌细胞(P均<0.05)，前两者间差异亦有统计学意义(P<0.05)。提示缺氧后适应模型建立成功。(2)S1P信号通路降低缺氧后适应中肥大心肌细胞凋亡率及凋亡蛋白表达水平：IPost＋S1P组和IPost＋S1P＋LY-294002组肥大心肌细胞凋亡率及凋亡蛋白caspase-3的表达水平均明显低于IPost组、IPost＋S1P＋W-146组和IPost＋S1P＋PD98059组(P均<0.05)，且两组间差异无统计学意义，IPost组、IPost＋S1P＋W-146组和IPost＋S1P＋PD98059组间差异无统计学意义。(3)肥大心肌细胞缺血后适应中S1P通过S1P1激活ERK1/2信号通路：IPost＋S1P组和IPost＋S1P＋LY-294002组肥大心肌细胞中p-ERK1/2水平均明显高于IPost组、IPost＋S1P＋W-146组和IPost＋S1P＋PD98059组(P均<0.05)，而p-Akt水平与IPost组、IPost＋S1P＋W-146组和IPost＋S1P＋PD98059组比较差异均无统计学意义。IPost＋S1P＋W-146组和IPost＋S1P＋PD98059组肥大心肌细胞中p-ERK1/2和p-Akt水平与IPost组比较差异均无统计学意义。
结论S1P对肥大心肌细胞缺血后适应具有保护作用，可以降低心肌细胞凋亡蛋白的表达水平和凋亡率，其作用机制与S1P1有关，可能是通过激活ERK1/2信号通路完成的。