PI3K/Akt信号通路在富氢水减轻心肺转流致大鼠心肌损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路在富氢水（HRS）减轻心肺转流（CPB）致大鼠心肌损伤中的作用。
方法 清洁级成年雄性SD大鼠40只，10～12周龄，体重350～400 g。采用随机数字表法分为四组：假手术组（S组）、CPB组（C组）、HRS处理组（H组）和PI3K抑制剂组（P组），每组10只。S组仅进行血管穿刺置管，置管后通过尾静脉注射生理盐水6 ml/kg，机械通气90 min，其余各组建立无血预充心脏不停跳CPB模型，CPB 60 min。CPB前60 min，P组通过腹腔内注射PI3K抑制剂6 ml/kg（LY294002，5 μg/ml）。CPB前30 min，C组通过尾静脉注射生理盐水6 ml/kg，H组和P组通过尾静脉注射HRS 6 ml/kg。四组均于CPB停机2 h后取相应标本进行检测。采用Masson染色法观察心肌组织形态学变化；测定大鼠心肌含水量；采用ELISA法测定血浆心肌损伤标记物 心肌肌钙蛋白I（cTnI）、乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）]和炎性因子白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）]以及心肌组织氧化应激指标丙二醛（MDA）、髓过氧化物酶（MPO）、氧化物歧化酶（SOD）]浓度；采用Western blot法检测心肌组织凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2蛋白（Bcl-2）、Bcl-2相关x蛋白（Bax）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3）]及PI3K信号通路相关蛋白 PI3K、Akt、磷酸化Akt（p-Akt）、血红素加氧酶-1（HO-1）]含量。
结果 S组心肌组织结构基本正常，C组心肌纤维化且明显损伤，H组心肌纤维损伤得到改善。与H组比较较，P组大鼠心肌损伤程度较为严重。与S组比较，C组、H组和P组心肌含水量、血浆cTnI、LDH、CK-MB和IL-1β、IL-6、TNF-α浓度、心肌组织MDA、MPO浓度、Bax、caspase-3蛋白含量明显升高（P<0.05），SOD浓度、Bcl-2和PI3K、p-Akt、HO-1蛋白含量明显降低（P<0.05）。与C组比较，H组心肌含水量、血浆cTnI、LDH、CK-MB和IL-1β、IL-6、TNF-α浓度、心肌组织MDA、MPO浓度、心肌组织Bax、caspase-3蛋白含量明显降低（P<0.05），心肌组织SOD浓度、Bcl-2和PI3K、p-Akt、HO-1蛋白含量明显升高（P<0.05）。与H组比较，P组心肌含水量、血浆cTnI、LDH、CK-MB和IL-1β、IL-6、TNF-α浓度、心肌组织MDA、MPO浓度、心肌组织Bax、caspase-3蛋白含量明显升高（P<0.05），心肌组织SOD浓度、心肌组织Bcl-2和PI3K、p-Akt、HO-1蛋白含量明显降低（P<0.05）。C组和P组上述指标差异无统计学意义。
结论 HRS减轻CPB致大鼠心肌损伤的机制与激活PI3K/Akt信号通路有关。

Role of PI3K/Akt signaling pathway in hydrogen-rich solution induced reduction of myocardial injury caused by cardiopulmonary bypass in rats