基于磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶信号通路,浅谈中医药治疗慢传输型便秘的研究进展

慢传输型便秘(Slow Transit Constipation,STC)是一种慢性功能性肠病,其主要特征为结肠传导动力不足,结肠传输速度缓慢,致肠内容物排出时间延长,淤积于肠道,不能顺畅排出体外。STC的病因及发病的机制复杂,目前尚无统一定论,大多数观点认为STC的病因及发病机制与Cajal间质细胞功能异常、水通道蛋白异常表达、肠神经功能病变、胃肠神经递质的异常分泌、肠道微生态紊乱及精神心理障碍等有关。近年来,细胞信号转导通路的异常改变,导致细胞信号转导通路下游的相关分子及蛋白的异常表达导致STC的发病,逐渐引起广大临床学者的关注。基于细胞信号转导通路,探讨STC的研究逐渐增多。大量研究表明,中医药治疗STC具有层次多、靶点丰富且通路广泛的优势,并且临床疗效显著。其中的机制也引起广大临床研究者的好奇。磷脂酰肌醇-3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/内皮型一氧化氮合酶(Endothelial Nitric Oxide Synthase,eNOS)细胞信号转导通路是近年来中医药治疗STC研究的热点通路之一。故文章基于PI3K/Akt/eNOS细胞信号转导通路,探讨中医药治疗STC的研究进展,以期为厘清STC的病因及发病机制提供些许理论支撑,为中医药治疗STC提供现代理论支持,为后期开展更深层次的STC的研究作铺垫。

体外研究胰岛素及磷脂酰肌醇3-激酶途径对一氧化氮生成的影响

目的探讨胰岛素及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)途径对NO生成的影响。方法检测胰岛素、葡萄糖以及PI3-K活性不可逆的抑制剂(Wortmannin)对培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)PI3-K表达以及NO、超氧阴离子(O_2^-)产生和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性的影响。实验分为对照组、10 mU/L胰岛素组、100 mU/L胰岛素组、甘露醇组、5 mmol/L葡萄糖+10 mU/L胰岛素组(5 mmol/L G1组)、25 mmol/L葡萄糖+100 mU/L胰岛素组(25 mmol/L G2组)、50 nmol/L Wortmannin组(50 nmol/L W组)、50 nmol/L Wortmannin+10 mU/L胰岛素组(50 nmol/L W1组)和50 nmol/L Wortmannin+100 mU/L胰岛素组(50 nmol/L W2组)。结果与对照组比较,不同浓度胰岛素组eNOS活性及NO水平显著升高(P<0.01);25 mmol/L G2组、50 nmol/L W组、50 nmol/LW1组和50 nmol/L W2组eNOS活性及NO水平均显著降低,O_2^-生成明显增加(P<0.01);与对照组比较,不同浓度胰岛组、50 nmol/L W组、50 nmol/L W1组和50 nmol/L W2组PI3-K蛋白表达显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论 PI3-K信号途径对于促进NO产生、维持血管内皮细胞的正常功能具有重要作用,在高糖、高胰岛素状态下该条途径受损并由此引发内皮功能障碍。

内皮型一氧化氮合酶与心肌缺血再灌注损伤的关系研究进展

内皮型一氧化氮合酶(eNOS)参与心肌缺血再灌注损伤(MIRI)调控机制和信号通路,其不仅在内皮细胞中表达,也在心肌细胞、肥大细胞、肾上皮细胞、红细胞、白细胞和血小板中表达;eNOS既可以合成NO,扩张血管,也可以合成超氧化物,加剧氧化应激。在MIRI中抑制eNOS解偶联和增加其有益磷酸化,可保护血管内皮功能、抑制氧化应激、逆转凋亡和减轻炎症反应等;eNOS可通过磷脂酰肌醇3激酶/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶/eNOS、沉默信息调节剂1/eNOS、腺苷单磷酸活化蛋白激酶/eNOS/一氧化氮等信号通路在MIRI中发挥重要作用。

有氧运动联合抗阻力运动对糖尿病大鼠血管内皮功能的作用及其对磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶通路的影响

目的探讨有氧运动联合抗阻力运动对糖尿病大鼠血管内皮功能及对磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶(PI3K/Akt/eNOS)通路的影响。方法将SD大鼠随机分为对照组(NC)、糖尿病模型组(DM)、单纯有氧运动训练组(AE)、单纯抗阻力运动训练组(RE)及有氧运动+抗阻力运动训练组(ARE),检测各组内皮功能指标、PI3K/Akt/eNOS通路基因及蛋白表达情况。结果乙酰胆碱(Ach)浓度在3×10^(-5) mol/L时,ARE组舒张率高于AE组和RE组(P<0.05)。ARE组VEGF、一氧化氮(NO)表达量高于DM组[(21.45±3.48)vs(8.23±1.14)pg/ml,(25.67±3.19)vs(8.89±1.56)μmol/L,P<0.05]。ARE组PI3K、Akt及eNOS基因相对表达量高于DM组[(4.08±0.83)vs(0.27±0.11),(2.75±0.69)vs(0.26±0.09),(4.25±0.74)vs(0.59±0.19),P<0.05]。ARE组PI3K、磷酸化Akt(p-Akt)及磷酸化eNOS(p-eNOS)蛋白相对表达量高于DM组[(0.78±0.21)vs(0.20±0.09),(1.21±0.38)vs(0.54±0.19),(0.59±0.23)vs(0.16±0.08),P<0.05]。结论有氧运动联合抗阻力运动能改善糖尿病大鼠血管舒张功能,促进VEGF、NO的释放,作用与激活PI3K/Akt/eNOS信号通路有关。

磷脂酰肌醇-3-激酶／丝氨酸苏氨酸蛋白激酶／内皮型一氧化氮合酶信号通路在二氮嗪后处理缺血／再灌注大鼠心肌中的作用

目的研究磷脂酰肌醇-3-激酶，丝氨酸苏氨酸蛋白激酶／内皮型一氧化氮合酶（phosphatidylinositol-3-kiHase／protein serine threonine kinase／endothelial nitric oxide synthase，P13K／Akt／eNOS）信号通路在二氮嗪后处理大鼠在体心肌缺血/再灌注（ischemia／reperfusion，I／R）损伤中的作用。方法40只雄性sD大鼠完全随机分为5组，每组8只：假手术组（s组）、I／R组、二氮嗪组（D组）、P13K抑制剂渥蔓菁霉素组（w组）和二氮嗪＋渥蔓菁霉素组（DW组）。结扎左冠状动脉前降支30min、再开放120min，建立在体心肌I／R损伤模型，s组不结扎。再灌注5min前，5组依次分别经股静脉输入0．1％二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）1ml／kg、0．1％DMSO 1ml／kg、二氮嗪7mg/μg、渥蔓菁霉素15μg／kg，DW组于输入二氮嗪前5min输入渥蔓菁霉素；所有药物均输注15min。再灌注末，测定血浆心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）浓度，苏木精咿红（HE）染色观察心肌病理变化，免疫组化分析eNOS的表达情况。结果与s组比较，其余4组cTnI显著增高（JP如．01），心肌明显损伤，eNOS表达增高（P〈0．05或P〈0．01）.与I／R组比较，D组和DW组cTnI[（36．5±5．2）μg/L与（44．5±4．5）μg/L vs（64．7±11．1）μg／L]明显降低（P〈0．01），心肌病理改变减轻，eNOS表达增高[（0．515±0．136）％与（0．394±0．100）％VS（0．241±0．077）％]（P〈0．01）。与D组比较，DW组cTnI明显增高[（44．5±4．5）μg/L VS（36．5±5．2）μg/L]（P〈O．05），心肌损伤加重，eNOS表达降低[（0．394±0．100）％VS（0．515±0．136）％]（P〈0．01）。结论二氮嗪后处理减轻大鼠心肌I／R损伤的作用部分与P13K／Akt／eNOS信号通路激活有关。

β受体激动增加人脐静脉内皮细胞内皮型一氧化氮合酶活性的细胞内机制

背景:β-肾上腺素能受体激动可增加内皮型一氧化氮合酶活性的细胞信号转导通路,对于揭示β-肾上腺素能系统调控血管张力的生理学机制有重要价值,既往实验显示异丙肾上腺素激活内皮型一氧化氮合酶与内皮型一氧化氮合酶蛋白磷酸化有关。目的:探讨β-肾上腺素能受体激动增加人脐静脉内皮细胞内皮型一氧化氮合酶活性信号转导通路中可能涉及的蛋白激酶。设计:对比观察。单位:郑州大学第一附属医院老年病科。材料:实验于2006-09/2007-06在河南省高等学校临床医学重点学科开放实验室完成。实验材料为郑州大学第一附属医院妇产科住院的健康顺产或剖宫产患者自愿捐献的新生儿无血肿、夹痕的脐带。所有患者对实验均知情同意,实验方案经医院伦理委员会批准。主要试剂:β-肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素、磷脂酰肌醇3激酶抑制剂(Wortmannin)、蛋白激酶A抑制剂(H-89)、3H-L-arginine(美国SIGMA公司)。方法:设置空白对照组、H-89组、Wortmannin组及H-89+Wortmannin组,每组因素下再分异丙肾上腺素及空白对照两个干预因素组,每小组三复管。观察H-89和Wortmannin分别与人脐静脉内皮细胞孵育10min,再与异丙肾上腺素孵育30min后内皮型一氧化氮合酶活性变化。同位素二步色谱法测定3H-L-citrulline的产量反映内皮型一氧化氮合酶活性。人脐静脉内皮细胞上3H-L-citrulline的产量相对空白对照组以百分比形式表达。主要观察指标:各组内皮型一氧化氮合酶活性变化。结果:①内皮型一氧化氮合酶基础活性为每微克蛋白(3085.62±272.72)mBq,与空白对照组比较,异丙肾上腺素可明显增加内皮型一氧化氮合酶活性(30.72±3.91)%(P<0.001),单纯H-89及Wortmannin不改变内皮型一氧化氮合酶基础活性(0.44±1.00)%,(0.36±1.47)%(P>0.05)。②预先加入H-89及Wortmannin后再加入异丙肾上腺素,可见异丙肾上腺素增加内皮型一氧化氮合酶活性的作用受到明显抑制(4.73±2.19)%,(17.35±3.72)%(P<0.001)。③联合阻断蛋白激酶A和磷脂酰肌醇3激酶对异丙肾上腺素增加内皮型一氧化氮合酶活性的抑制作用(4.92±0.99)%,与单纯阻断蛋白激酶A的作用类似,无累加效应(P>0.05)。结论:β-肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素能激活内皮型一氧化氮合酶活性的信号通路,在此过程中蛋白激酶A及磷脂酰肌醇3激酶均有参与。

磷脂酰肌醇3激酶／蛋白激酶B通过上调内皮型一氧化氮合酶参与远端缺血后处理的脑保护作用

目的 探讨内皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B，PI3K/Akt）通路在远端缺血后处理（remote ischemic postconditioning, RIPoC）减少大鼠全脑缺血/再灌注（ischemia/reperfusion, I/R）损伤中的作用。方法 成年雄性SD大鼠100只，体重为200 g～250 g，按随机数字表法随机分为5组（每组20只）：假手术组（S组）、缺血/再灌注组（I/R组）、缺血/再灌注＋远端缺血后处理组（I/R＋RIPoC组）、左旋硝基精氨酸甲酯（L-NAME）＋缺血、再灌注＋远端缺血后处理组（L-NAME＋I/R＋RIPoC组），以及LY294002＋缺血、再灌注＋远端缺血后处理组（LY＋I/R＋RIPoC组）。采用四动脉阻断法建立大鼠全脑I/R模型。S组不制备全脑I/R模型；I/R＋RIPoC组、L-NAME＋I/R＋RIPoC组及LY＋I/R＋RIPoC组于再灌注开始行双侧股动脉缺血15 min，再灌注15 min，共3个循环。L-NAME＋I/R＋RIPoC组于脑缺血前10 min腹腔注射非选择性一氧化氮合酶（nitric oxide synthase, NOS）抑制剂L-NAME，LY＋I/R＋RIPoC组于脑缺血前10 min侧脑室注射PI3K特异性抑制剂LY294002。脑再灌注48 h时行海马CA1区NDA原位末端缺口标记技术（terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling, TUNEL）阳性细胞计数，测定海马CA1区抗磷酸化的eNOS抗体（p-eNOS）、eNOS、p-Akt及Akt的蛋白水平，再灌注4 d时行Morris水迷宫实验，再灌注7 d时计算海马CA1区神经元密度。结果 与S组比较，I/R组、I/R＋RIPoC组、L-NAME＋I/R＋RIPoC组及LY＋I/R＋RIPoC组再灌注时海马CA1区凋亡细胞[（0.8±0.8）、（84.7±6.8）、（52.8±7.8）、（74.3±9.0）、（79.5±7.3）个/mm]增加（P〈0.01），行为学损伤增加（P〈0.01），神经元密度[（193±7）、（10±7）、（91±11）、（38±7）、（26±7）个/mm]降低（P〈0.01）。与I/R组比较，I/R＋RIPoC组再灌注时凋亡细胞减少（P〈0.01），行为学损伤减少（P〈0.01），神经元密度增加（P〈0.01）。与I/R＋RIPoC组比较，L-NAME＋I/R＋RIPoC组及LY＋I/R＋RIPoC组再灌注时凋亡细胞增加（P〈0.01），行为学损伤增加（P〈0.01），神经元密度降低（P〈0.01）。L-NAME能够抑制RIPoC后p-eNOS（0.48±0.03、0.23±0.04）和eNOS（0.91±0.07、0.64±0.06）的升高（P〈0.01），LY294002不仅能抑制RIPoC后p-Akt（0.74±0.06、0.44±0.04）的升高（P〈0.01），而且能抑制RIPoC后p-eNOS（0.48±0.03、0.23±0.04）和eNOS（0.91±0.07、0.63±0.06）的升高（P〈0.01）。结论 RIPoC能够减轻大鼠全脑I/R损伤，其作用机制与PI3K/Akt途径介导的eNOS激活和上调有关。

丹参酮Ⅱ_A对人脐静脉内皮细胞系一氧化氮合酶和磷脂酰肌醇-3激酶的影响

目的探讨丹参酮ⅡA促血管生成的作用机制。方法将人脐静脉内皮细胞系(HUV-EC-C)分为空白组、二甲基亚枫(DMSO,终浓度1%)组、血管内皮生长因子(VEGF,终浓度5μg/L)组、丹参酮ⅡA(终浓度6mg/L)组,分别加入相应药物48h后,镜下观察各组细胞形态,并采用蛋白质印迹法测定各组细胞内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、磷酯酰肌醇-3激酶(PI3K)表达情况。结果 VEGF组和丹参酮ⅡA组HUV-EC-C细胞形态饱满,丰度明显增加,细胞间隙缩小,均未见脱落。与空白组比较,VEGF组和丹参酮ⅡA组细胞eNOS、PI3K蛋白表达均显著增强(P<0.05或P<0.05)。结论丹参酮ⅡA能提高HUV-EC-C内PI3K和eNOS蛋白表达,可能是其促血管生成的作用机制之一。

慢性间歇性低压低氧通过磷脂酰肌醇3激酶依赖的内皮型一氧化氮合酶活化增强大鼠肾动脉舒张

目的探讨慢性间歇性低压低氧(CIHH)处理对大鼠离体肾动脉环舒张活动的影响及其机制。方法成年雄性SD大鼠48只,随机分为对照组(n=24)和CIHH组(n=24)。CIHH组大鼠给予模拟海拔5000m高度的低压低氧处理(大气压404mm Hg,氧分压84mm Hg),6h/d,持续28d。对照组动物同期饲养,不接受低氧处理。通过离体血管环灌流记录肾动脉的舒张活动。Western bolt法检测肾动脉组织中内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的蛋白表达水平。结果与对照组相比,CIHH处理可以增强乙酰胆碱引起的肾动脉舒张[CIHH组比对照组:乙酰胆碱10^(-7.5) mol/L时为(23.52±3.57)%比(13.45±2.46)%(n=8),P<0.05;乙酰胆碱10^(-5) mol/L时为(78.72±6.13)%比(49.53±6.64)%(n=8),均P<0.05];CIHH可以提高肾动脉组织中eNOS的表达,并提高肾动脉组织中一氧化氮水平[(675.29±56.67)比(397.17±43.66)μmol/g(n=10),P<0.05]。CIHH处理可提高肾动脉组织中PI3K的表达(P<0.05)。PI3K阻断剂LY294002可以阻断CIHH对肾动脉舒张及eNOS表达的增强作用(P<0.05)。结论 CIHH处理可能通过PI3K途径活化eNOS,增强乙酰胆碱诱导的大鼠肾动脉舒张。

基于磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶通路探讨灯盏花素对阵发性心房颤动大鼠的作用

目的研究灯盏花素对阵发性心房颤动(paroxysmal atrial fibrillation,PAF)大鼠的作用及其与磷酸肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/内皮型一氧化氮合酶(endothelium nitric oxide synthase,eNOS)信号通路的相关机制。方法大鼠尾静脉注射乙酰胆碱+氯化钙建立PAF模型,并随机分为模型组、对照组和低、中、高剂量实验组;另取20只健康SD大鼠作为空白组。对照组按5 mL·kg^(-1)的剂量给予4 mg·mL^(-1)稳心溶液,qd;低、中、高剂量实验组均按5 mL·kg^(-1)的剂量分别给予4,8和16 mg·mL^(-1)灯盏花素溶液,qd;空白组和模型组均灌胃给予等体积0.9%NaCl,qd。6组大鼠连续给药4周。用实时荧光定量聚合酶链反应检测心肌组织中PI3K、Akt和eNOS mRNA的表达水平,用心电图和激光散斑实时成像系统检测心房颤动持续时间与心脏表面平均血流灌注量(perfusion,PU)。结果低、高剂量实验组和对照组、模型组、空白组的PI3K mRNA分别为1.69±0.17,2.63±0.20,2.69±0.19,0.98±0.12和3.01±0.17,Akt mRNA分别为1.81±0.18,2.73±0.11,2.83±0.12,0.56±0.13和3.26±0.11,eNOS mRNA分别为1.97±0.18,2.61±0.20,2.62±0.19,0.57±0.19和3.19±0.21,心房颤动持续时间分别为(23.05±0.94),(3.15±0.59),(3.10±0.72),(49.65±14.01)和0 s,PU分别为(399.45±6.95),(489.65±12.78),(523.75±8.33),(367.85±6.94)和(585.75±6.48)mL·min^(-1)。低、高剂量实验组和对照组、空白组大鼠的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论灯盏花素对PAF心肌病理性损伤具有明显的保护作用,其机制与灯盏花素促进PI3K/Akt/eNOS通路表达,进而抑制炎症因子的表达有关。

秋水仙碱通过激动PI3K/AKT/eNOS信号通路对急性心肌梗死大鼠心功能的影响

目的:探究秋水仙碱通过调节磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/内皮型一氧化氮合酶(eNOS)信号通路对急性心肌梗死(AMI)大鼠心功能的影响。方法:78只大鼠中随机选取12只作为假手术组,剩余大鼠构建AMI模型,造模成功大鼠分为模型组、秋水仙碱组[4 mg/(kg·d)]、秋水仙碱[4 mg/(kg·d)]+LY294002(20 mg/mL)组、秋水仙碱[4 mg/(kg·d)]+MK-2206(60μg/mL)组、秋水仙碱[4 mg/(kg·d)]+L-NAME(1.6 mg/mL)组,每组12只。超声心动图检测大鼠左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、射血分数(EF)及短轴缩短率(FS)。处死大鼠,苏木素-伊红(HE)染色检测大鼠心肌组织石蜡切片病理学变化;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)法检测心肌细胞凋亡率;酶联免疫吸附实验(ELISA)测定大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)以及心肌组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)水平;免疫印迹法(Western Blot)测定大鼠心肌组织PI3K/AKT/eNOS通路蛋白表达。结果:与假手术组相比,模型组大鼠LVESD、LVEDD,血清CK-MB、TNF-α、IL-6水平,心肌匀浆MDA、心肌细胞凋亡率升高,EF、FS水平,心肌匀浆SOD、CAT,心肌组织磷酸化PI3K(p-PI3K)/PI3K、磷酸化AKT(p-AKT)/AKT、磷酸化eNOS(p-eNOS)/eNOS降低(P<0.05);与模型组相比,秋水仙碱组大鼠LVESD、LVEDD,血清CK-MB、TNF-α、IL-6水平,心肌匀浆MDA、心肌细胞凋亡率降低,EF、FS水平,心肌匀浆SOD、CAT,心肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-eNOS/eNOS升高(P<0.05);与秋水仙碱组相比,秋水仙碱+LY294002组、秋水仙碱+MK-2206组、秋水仙碱+L-NAME组大鼠LVESD、LVEDD,血清CK-MB、TNF-α、IL-6水平,心肌匀浆MDA、心肌细胞凋亡率升高,EF、FS水平,心肌匀浆SOD、CAT,心肌组织p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-eNOS/eNOS降低(P<0.05)。结论:秋水仙碱可能通过激活PI3K/AKT/eNOS信号通路对AMI大鼠发挥心功能保护作用。

黄芪多糖对2型糖尿病患者外周血内皮祖细胞PI3K/Akt/eNOS信号通路的影响

背景:前期研究证实黄芪通过P38MAPK通路促进内皮祖细胞增殖,其影响是否通过PI3K/Akt/eNOS途径实现?目的:观察黄芪多糖对2型糖尿病患者外周血内皮祖细胞蛋白激酶B、内皮型一氧化氮合酶表达的影响。方法:采用密度梯度离心法获取糖尿病患者外周血单个核细胞,培养7d后鉴定内皮祖细胞。观察0,50,200,800,3200,6400mg/L黄芪多糖分别干预6,12,24,48h对内皮祖细胞影响的量效和时效关系;用黄芪多糖及黄芪多糖与PI3K抑制剂LY294002联合干预糖尿病患者内皮祖细胞,Western blot检测磷酸化Akt及磷酸化内皮型一氧化氮合酶的表达水平。以未进行任何处理健康人内皮祖细胞作为对照组。结果与结论:糖尿病患者内皮祖细胞的增殖能力较对照组明显下降(P<0.05)。黄芪多糖显著增加糖尿病患者内皮祖细胞的增殖能力,当黄芪多糖在200～800mg/L质量浓度范围,干预6～24h可呈时间及剂量依赖性增强内皮祖细胞的增殖能力(P<0.01),并呈剂量依赖性升高内皮祖细胞磷酸化Akt及磷酸化内皮型一氧化氮合酶的表达(P<0.05);PI3K抑制剂LY294002能阻断黄芪多糖诱导的Akt、内皮型一氧化氮合酶的磷酸化(P<0.05)。说明黄芪多糖通过激活PI3K/Akt/eNOS信号通路促进内皮祖细胞增殖和向内皮细胞的分化。

罗格列酮对人脐静脉内皮细胞NO和PI3K/PKB/eNOS信号通路的影响

目的:观察罗格列酮对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)一氧化氮(nitric oxide,NO)浓度和内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)和蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)表达的影响,探讨罗格列酮改善内皮功能的信号转导机制。方法:首先观察罗格列酮对内皮细胞NO影响的时效和量效关系,然后加用eNOS和PKB信号阻断剂进行干预。用Griess重氮化反应法检测NO浓度,RT-PCR方法检测PI3K,PKB及eNOS mRNA的表达,Western免疫印迹方法检测PKB,eNOS总蛋白和PKB丝氨酸473(PKB-Ser473),eNOS丝氨酸1177(eNOS-Ser1177)的磷酸化表达。结果:罗格列酮呈剂量和时间依赖性地升高内皮细胞NO浓度,不同浓度的罗格列酮培养内皮细胞均能升高PI3K mRNA表达和PKB-Ser473,eNOS-Ser1177磷酸化,但对PKB和eNOS表达均无影响;eNOS阻断剂L-NAME能完全阻断罗格列酮培养的内皮细胞NO浓度的升高,PI3K阻断剂LY294002能阻断罗格列酮诱导的NO产生和PKB,eNOS的磷酸化。结论:罗格列酮能通过激活PI3K/PKB/eNOS信号通路而增强内皮细胞NO的浓度,改善内皮功能。

SR-B1依赖PI3K-Akt-eNOS信号途径的激活介导HDL诱导内皮细胞PGI2释放

目的观察SR-B1介导HDL诱导内皮细胞PGI2生成的信号激活途径。方法分别转染pcDNA3.1(-)-hSR-B1重组表达质粒或SR-B1 siRNA48 h后,30 mg/L HDL孵育24 h;30 mg/L apoA1与ECV304内皮细胞共孵育24 h;分别用25μmol/L PI3K特异性抑制剂LY294002或50μmol/L eNOS特异性抑制剂L-NAME预处理3 h后,30 mg/L HDL孵育24 h。空白组作为阴性对照,30 mg/L HDL处理组为阳性对照,RT-PCR和/(或)Western blot检测PGIS、COX-2、CREB及磷酸化CREB的表达;免疫细胞化学法检测内皮细胞中COX-2蛋白的表达;ELISA法检测培养液中6-keto-PGF1α的生成。结果不管是mRNA水平还是蛋白水平,在过表达SR-B1后,HDL均不能显著上调COX-2的表达,然而,有趣地是siRNA沉默SR-B1后,可见HDL诱导内皮细胞COX-2的表达明显减少,且免疫细胞化学检测能得到相似的结果。30 mg/L apoA1孵育内皮细胞24 h后,COX-2表达亦出现增加。但是,不管是HDL单独处理还是过表达或沉默SR-B1,PGIS的表达都没有明显变化。抑制剂单独处理细胞对PGI2的生成没影响,但抑制PI3K或eNOS活性后可明显减少HDL诱导的PGI2生成,其中以抑制PI3K活性后,PGI2生成减少更为显著;同样,LY294002或L-NAME对HDL诱导内皮细胞COX-2、磷酸化CREB表达的影响与影响PGI2的生成呈相同效果,特异性抑制PI3K和特异性抑制eNOS活性均能下调HDL诱导的COX-2表达及CREB磷酸化,且同样以抑制PI3K后下调幅度更为明显。结论 HDL诱导内皮细胞PGI2释放依赖SR-B1与其介导的胞内PI3K-Akt-eNOS信号途径的激活有关。

磷酸二酯酶抑制剂对乳鼠心肌细胞PI3K-Akt-eNOS信号通路的影响

目的:探讨西洛他唑(Cilostazol)对乳鼠心肌细胞PI3K-Akt-eNOS信号通路的影响。方法:观察西洛他唑对乳鼠心肌细胞NO影响的时效和量效关系,再用PI3K及eNOS抑制剂进行干预。检测NO的浓度,Western免疫印迹法检测总Akt、磷酸化Akt(p-Akt-Ser473)及总eNOS、磷酸化eNOS(p-eNOS-Ser1177)表达水平。结果:西洛他唑升高心肌细胞NO浓度呈剂量和时间依赖性,不同浓度的西洛他唑均能升高Akt和eNOS磷酸化水平,但对Akt及eNOS总蛋白表达无明显影响。eNOS抑制剂L-NAME和PI3K抑制剂Wortmannin均能抑制西洛他唑诱导的NO浓度升高,Wortmannin还能阻断西洛他唑诱导的Akt和eNOS的磷酸化。结论:西洛他唑可能激活乳鼠心肌细胞的PI3K-Akt-eNOS信号通路而促进NO的产生。

Z-没药甾酮通过激活PI3K/AKT/eNOS通路发挥脑微血管内皮细胞保护作用

目的:探讨Z-没药甾酮(Z-GS)对大鼠脑微血管内皮细胞的保护作用及药理机制。方法:脑微血管内皮细胞制作氧糖剥夺模型体外模拟缺血性脑卒中,培养的脑微血管内皮细胞分为对照组、模型组、 Z-GS低、中、高(12.5,25,50μmol·L^(-1))剂量组。给药组细胞在OGD造模前分别给予不同剂量的Z-GS处理。在机制研究中,50μmol·L^(-1) Z-GS+抑制剂组在造模给药前加入PI3K抑制剂LY294002。试剂盒检测细胞活力、乳酸脱氢酶(LDH)释放和血管活性物质水平;免疫印迹分析磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)蛋白表达及磷酸化水平;LY294002用于特异性抑制PI3K表达。结果:Z-GS给药可提高细胞活力、降低LDH释放。同时Z-GS可通过降低内皮素-1和血栓素B2水平、升高血栓调节蛋白和6-酮-前列环素1α水平缓解血瘀。机制研究表明,Z-GS给药可激活PI3K/AKT/eNOS通路,增加一氧化氮(NO)的生成。而在LY294002特异性抑制PI3K后,Z-GS对该通路的调控作用消失。结论:Z-GS可通过调控血管活性物质发挥血管内皮保护作用,其机制与激活PI3K/AKT/eNOS通路,进而促进NO的生成有关。

PI3K-Akt-eNOS信号通路在三磷酸腺苷后处理减轻兔心肌缺血再灌注损伤中的作用

目的:探讨磷酯酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶(PI3K-Akt-eNOS)信号通路在三磷酸腺苷(ATP)后处理减轻兔心肌缺血再灌注损伤中的作用。方法:建立兔心肌缺血再灌注模型,随机将动物分为4组:即缺血再灌注组(对照组)、ATP后处理组、磷酯酰肌醇-3激酶抑制剂(Wortmannin)+ATP后处理组(Wortmannin+ATP组)、线粒体ATP依赖性钾通道抑制剂5-羟葵酸(5-HD)+ATP后处理组(5-HD+ATP组)。再灌注结束后,苏木素伊红染色法观察心肌病理组织变化、TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数,免疫组化方法检测心肌Bcl-2、Bax蛋白表达、Bcl-2/Bax比值及磷酸化eNOS(p-eNOS)蛋白表达。结果 :ATP后处理组心肌细胞核变小及细胞间质水肿程度较对照组明显减轻,Wortmannin+ATP组和5-HD+ATP组心肌细胞核大小及细胞间质水肿程度与对照组相似;ATP后处理组与对照组比较,心肌细胞凋亡指数明显减低,抗凋亡因子Bcl-2表达及Bcl-2/Bax比值升高,差异均有统计学意义(P<0.01);Wortmannin+ATP组和5-HD+ATP组心肌细胞凋亡指数、Bcl-2/Bax比值与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);p-eNOS蛋白阳性表达ATP后处理组较对照组和Wortmannin+ATP组显著增高,差异有统计学意义(P<0.01),与5-HD+ATP组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 :ATP后处理可能通过激活PI3K-Akt-eNOS信号通路最终作用于线粒体ATP依赖性钾通道,减少细胞凋亡,减轻兔缺血再灌注损伤。

Ghrelin对血管紧张素Ⅱ诱导的脐静脉内皮细胞氧化应激和内皮功能损伤的影响(英文)

目的:探讨促生长激素释放肽(ghrelin)对血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)诱导的离体培养的脐静脉内皮细胞(human umbilicus vein endothelial cell-12,HUVEC-12)损伤的保护作用。方法:(1)在培养的人脐静脉内皮细胞中加入10-9～10-6mol/L AngⅡ共培养24h,或用10-9～10-6mol/Lghrelin预处理2h后与10-6mol/L AngⅡ共培养24h。用MTT法测量内皮细胞活力和用AnnexinV-FITC凋亡试剂盒在流式细胞仪下测量内皮细胞凋亡率。(2)HUVEC用10-9,10-8,10-7,10-6mol/L AngⅡ分别培养3,6,12或24h,10-9,10-8,10-7或10-6mol/L ghrelin预处理2h后与10-6mol/L AngⅡ共培养24h。生长激素促分泌剂受体1a(growth hormone secretagogue receptor1a,GHSR1a)受体阻断剂[D-Lys3]GHRP-6加入10-6mol/L ghrelin预处理2h后与10-6mol/L AngⅡ共培养24h组,DCF荧光探针法测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)。(3)HUVEC分别与10-9,10-8,10-7或10-6mol/L AngⅡ和ghrelin共培养24h,与10-6mol/L AngⅡ孵育3,6,12或24h,或10-9,10-8,10-7或10-6mol/L ghrelin预处理30min,1h或2h后与10-6mol/LAngⅡ培养24h,加入丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶信号通路(mitogen-activated protein kinase/extracullar signal regulated kinase1/2,MAPK/ERK1/2)信号通路抑制剂PD98058、磷脂酰肌醇3-激酶/丝-苏氨酸激酶(phosphoinositide-3-kinase/serine threonine kinase,PI3K/Akt)阻断剂wortmannin和[D-Lys3]GHRP-6共培养24h,与用AngⅡ和ghrelin孵育的HUVEC比较上清液中NO产量,HUVEC用ghrelin,PD98059,wortmannin,[D-Lys3]GHRP-6预处理2h后与10-6mol/L AngⅡ共培养24h,或用ghrelin加上PD98059,wortmannin及[D-Lys3]GHRP-6预处理2h后与10-6mol/L AngⅡ共培养24h。内皮细胞上清中的一氧化氮(nitric oxide,NO)用Griess法测量。(4)HUVEC用空白对照或AngⅡ在有或没有用ghrelin或ghrelin和wortmannin一起预处理的情况下孵育,用免疫印迹法(Western blot)测量内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的蛋白表达及丝苏氨酸激酶(serine threonine kinase,Akt)磷酸化蛋白表达。结果:AngⅡ引起内皮细胞损伤,增加HUVEC细胞凋亡率,减少培养的HUVEC细胞上清中NO含量,而ghrelin保护HUVEC免受AngⅡ损伤;Ghrelin减少与AngⅡ共同孵育的HUVEC ROS的产生。这种作用被[D-Lys3]GHRP-6消除。PD98059能阻止AngⅡ导致的HUVEC分泌NO减少,Wortmannin和[D-Lys3]GHRP-6消除Ghrelin保护HUVEC释放NO的作用;AngⅡ减少eNOS的表达,但ghrelin能增加eNOS表达,Wortmannin消除Ghrelin的这种作用;Ghrelin能刺激p-Akt的表达并在10～20min达到高峰。结论:Ghrelin在AngⅡ导致的HUVEC损伤中起保护作用,其机制与通过GHSR1a受体减少氧化应激、增加eNOS蛋白表达和激活PI3K/Akt信号通路有关。

PI3K-Akt-eNOS信号转导通路在丙泊酚减轻缺氧/复氧损伤致乳鼠心肌细胞凋亡中的作用

目的评价磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶/内皮型一氧化氮合酶(PI3K-Akt-eNOS)信号转导通路在丙泊酚减轻缺氧/复氧致乳鼠心肌细胞凋亡中的作用。方法乳鼠心肌细胞随机分为4组:对照组(Ⅰ组)、缺氧复氧组(Ⅱ组)、缺氧复氧+丙泊酚组(Ⅲ组)、缺氧复氧+丙泊酚+渥曼青霉素组(Ⅳ组)。Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组分别持续通以95%N2、5%CO2、37℃温育40min,再持续通以95%O2、5%CO2、37℃温育20min制备心肌细胞缺氧/复氧损伤模型。Ⅲ组进行丙泊酚处理,缺氧时加入丙泊酚50μmol/L。Ⅳ组在丙泊酚处理前10min给予100nmol/L渥曼青霉素。复氧20min后,以TUNEL染色法测定心肌细胞凋亡率,Westernblot法测定心肌细胞Akt、磷酸化Akt(p-Akt)和eNOS、磷酸化eNOS(p-eNOS)蛋白表达。结果与Ⅰ组比较,其余各组心肌细胞凋亡率显著升高,p-Akt和p-eNOS蛋白表达水平上调(P<0.05);与Ⅱ组比较,Ⅲ组心肌细胞凋亡率降低,p-Akt和p-eNOS蛋白表达水平进一步上调(P<0.05);Ⅳ组上述各指标差异无统计学意义(P>0.05);与Ⅲ组比较,Ⅳ组心肌细胞凋亡率升高,p-Akt和p-eNOS蛋白表达水平下调(P<0.05)。结论 PI3K-Akt-eNOS信号转导通路介导了丙泊酚减轻缺氧/复氧致乳鼠心肌细胞凋亡的作用。

PI3K—Akt—eNOS信号转导通路在吗啡促人脐静脉内皮细胞一氧化氮合成中的作用

目的评价磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶-内皮型一氧化氮合酶（PI3K-Akt—eNOS）信号转导通路在吗啡对促人脐静脉内皮细胞一氧化氮（NO）合成中的作用。方法体外培养人脐静脉内皮细胞，实验Ⅰ：人脐静脉内皮细胞随机分为4组，每组6孔：C组和M1-2组，C组不予任何处理；M1-3组加入吗啡，终浓度为1μmol／L，分别孵育3、6和12h，随后测定NO含量；实验Ⅱ：人脐静脉内皮细胞随机分为4组，每组6孔：C组和M1-3组，C组不予任何处理；M1-3组加入吗啡，终浓度分别为0．01、1和100μmol／L，孵育6h，随后测定NO含量；实验Ⅲ：人脐静脉内皮细胞随机分为5组，每组6孔：C组、M组、MW组、MS组和ML组，C组不予任何处理；M组加入吗啡，终浓度1μmol／L；MW组先加入wortmannin（P13K特异性抑制剂），15min后加入吗啡，终浓度分别为5、1μmol／L；MS组先加入SH-5（Akt特异性抑制剂），15min后加入吗啡，终浓度分别为10、1μmol／L；ML组先加入L-NAME（eNOS特异性抑制剂），15min后加入吗啡，终浓度分别为0．5、1μmol／L，各组孵育6h后，测定NO含量。结果实验Ⅰ结果：随吗啡孵育时间延长，促脐静脉内皮细胞NO合成的作用增强（P〈0．05）；实验Ⅱ结果：随吗啡浓度升高，促脐静脉内皮细胞NO合成的作用增强（P〈0．05）；实验Ⅲ结果：与C组比较，M组人脐静脉内皮细胞NO含量升高（P〈0．05），MW组、MS组和ML组差异无统计学意义（P〉0．05）；与M组比较，MW组、MS组和ML组人脐静脉内皮细胞NO含量降低（P〈0．05）。结论吗啡促人脐静脉内皮细胞NO合成呈浓度和时间依赖性，其机制可能与激活PI3K-Akt-eNOS信号转导通路有关。