评价丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(Akt)/糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)信号通路在异氟醚预处理抑制大鼠心肌缺血再灌注时线粒体通透性转换孔(mPTP)开放中的作用。
方法雄性SD大鼠96只,3~4月龄,体重200~250 g,采用随机数字表法分为4组(n=24):对照组(C组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)、异氟醚预处理组(IPC组)和Akt抑制剂MK-2206组(MK组)。I/R组采用结扎左冠状动脉前降支30 min,再灌注2 h的方法制备心肌缺血再灌注损伤模型;IPC组吸入1.5%异氟醚30 min,洗脱45 min,然后制备心肌缺血再灌注损伤模型;MK组于吸入异氟醚前30 min时腹腔注射Akt抑制剂MK-2206 300 μg/kg(溶于二甲基亚砜中),其余处理同IPC组。再灌注2 h时,取8只大鼠,确定心肌梗死体积;取8只大鼠,采集右颈内静脉血样,采用ELISA法测定血清cTnI的浓度,然后处死大鼠,取心肌组织,采用Western blot法测定胞浆和线粒体磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)的表达水平,采用免疫共沉淀法测定心肌组织p-GSK-3β与腺苷转位因子(ANT)、电压依赖性阴离子通道或亲环蛋白D的共表达水平;取8只大鼠,提取心肌细胞,确定mPTP开放时间。
结果与C组比较,I/R组和IPC组心肌梗死体积和血清cTnI浓度升高,胞浆和线粒体p-GSK-3β表达上调,I/R组心肌组织p-GSK-3β与ANT共表达下调,mPTP开放时间缩短,IPC组心肌组织p-GSK-3β与ANT共表达上调,mPTP开放时间延长(P<0.05);与I/R组比较,IPC组心肌梗死体积和血清cTnI浓度降低,胞浆和线粒体p-GSK-3β表达上调,心肌组织p-GSK-3β与ANT共表达上调,mPTP开放时间延长,MK组mPTP开放时间延长(P<0.05),其余指标差异无统计学意义(P>0.05);与IPC组比较,MK组心肌梗死体积和血清cTnI浓度升高,胞浆及线粒体p-GSK-3β表达上调,心肌组织p-GSK-3β与ANT共表达下调,mPTP开放时间缩短(P<0.05)。心肌组织p-GSK-3β与电压依赖性阴离子通道或亲环蛋D不存在共表达。
结论异氟醚预处理抑制大鼠心肌缺血再灌注时mPTP开放的部分机制与激活Akt/GSK-3β信号通路有关。