禁食大鼠可能经抑制mTOR减低心肌摄取葡萄糖

目的确定禁食降低心肌摄取葡萄糖的动态变化过程,探寻禁食降低大鼠心肌摄取葡萄糖能力的可能机制,为阐明禁食提高缺氧耐力作用奠定基础。方法测量不同禁食时间和恢复饮食组雄性SD大鼠体质量、血糖和血酮水平;采用M型超声心动图测量SD大鼠禁食后及恢复饮食后心脏泵血功能;对各组SD大鼠行^(18)F-FDG PET/CT显像,定量观测心肌FDG摄取;检测不同葡萄糖浓度培养心肌细胞的mTOR和AMPK表达与活性。结果SD大鼠体质量随禁食时间延长显著下降,并在恢复饮食24 h后恢复至接近禁食前水平;禁食24 h血糖显著降低,48 h达稳定水平,相反,禁食24 h血酮显著升高,在48 h达稳定水平;在恢复饮食24h后,血糖与血酮均恢复至正常水平。禁食各时间点及恢复饮食后心脏泵血功能均无明显改变。PET/CT显示心肌^(18)F-FDG摄取(SUV ratio)在禁食24 h后显著减低,并在正常饮食24h后恢复。降低培养心肌细胞的葡萄糖浓度,mTOR和AMPK的蛋白表达水平未见改变,但是,mTOR活性降低,AMPK活性增加。结论禁食引起低血糖可直接降低mTOR活性,另一方面,低血糖通过激活AMPK,间接抑制mTOR活性,可能进而抑制心肌对^(18)F-FDG摄取。