PI3K/Akt-Nrf2信号通路调节大鼠气道上皮细胞γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶表达的研究

目的 观察香烟烟雾提取物(CSE)通过磷酯酰肌醇-3-激酶(PI3K)/Akt-Nrf2(Nuclear factor-E2 related factor)信号通路对大鼠气道上皮细胞γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)的影响.方法 用浓度为10%的CSE对体外原代培养的大鼠气道上皮细胞进行不同时间处理及使用PI3K 特异抑制剂LY294002进行干预.观察CSE在不同的时间及使用LY294002干预后对Nrf2的核转位及γ-GCS的影响,用细胞免疫化学、流式术、免疫荧光及Western blot方法检测Nrf2、p-Akt及γ-GCS 的表达水平;用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测γ-GCS mRNA的表达水平;检测还原型谷胱甘肽(GSH)的含量及γ-GCS的活性.结果 暴露CSE后1h,GSH含量明显低于对照组,在暴露CSE后3 h和6 h,GSH含量明显增高.Nrf2蛋白质在对照组主要表达在胞浆,其蛋白质表达增强,而在CSE1h、CSE3h和CSE6h组主要在胞核中表达,其蛋白质表达增强.p-Akt蛋白质在暴露CSE后1h增强,3 h最强,6 h减弱.p-Akt阳性细胞百分比变化趋势与其蛋白质变化趋势相同.γ-GCSmRNA 和蛋白质在CSE1h、CSE3h、CSE6h组表达逐渐增强.γ-GCS活性在CSE1h、CSE3h、CSE6h组逐渐增强.预先使用LY292002,p-Akt阳性细胞百分比及蛋白质表达明显弱于CSE3h组,Nrf2胞浆蛋白质表达增强,胞核表达减弱,γ-GCS mRNA、蛋白质和活性及GSH含量均明显低于CSE3h组.相关性分析显示Nrf2与γ-GCS、γ-GCS活性呈正相关(r=0.81,0.77,P<0.05),p-Akt与γ-GCS、γ-GCS活性、GSH及Nrf2呈正相关(r=0.373,0.44,0.63,0.56,P<0.05).结论 PI3K/Akt信号通路可能参与Nrt2核转位及其对抗氧化基因γ-GCS的调控.