PI3K/Akt信号通路在心脏震波治疗心力衰竭大鼠模型中的作用

目的 探讨磷酸肌醇3激酶(PI3K)/丝氨酸-苏氨酸激酶(Akt)信号通路在心脏震波治疗心力衰竭中的作用.方法 成年雄性Sprague Dawley (SD)大鼠,体重220～250 g,采用结扎冠状动脉左前降支的方法建立心力衰竭模型.术后4周经超声心动图评估达标后的心力衰竭大鼠采用简单随机法分为4组,分别为心力衰竭组(HF组,9只)、心力衰竭+心脏震波组(HF+CSWT组,9只)、心力衰竭+抑制剂LY294002组(HF+LY294002组,9只)、心力衰竭+心脏震波+抑制剂LY294002组(HF+CSWT+LY294002组,9只),另外选取9只正常大鼠只开胸不结扎冠状动脉左前降支作为假手术组(9只).术后8周,超声心动图评估各组大鼠心功能;TTC染色法检测大鼠心肌梗死面积百分比;TUNEL法检测大鼠心肌细胞凋亡指数;实时荧光定量PCR法检测大鼠心肌组织凋亡相关因子mRNA的表达水平;Western blot法检测PI3K/Akt信号通路和凋亡相关蛋白的表达水平.结果 (1)各组大鼠的超声心动图参数:术后8周,HF+CSWT组和假手术组大鼠左心室舒张末期内径(LVEDD)和左心室收缩末期内径(LVESD)均明显小于HF组(P均＜0.05),左心室射血分数(LVEF)和左心室短轴缩短率(LVFS)均明显大于HF组(P均＜0.05),HF+CSWT+LY294002组大鼠LVEF明显低于HF+CSWT组(P＜0.05).(2)各组大鼠的心肌梗死面积百分比:HF组大鼠心肌梗死面积百分比为(25.56±0.56)％明显大于假手术组的0(P＜0.05).而HF+CSWT组大鼠心肌梗死面积百分比为(5.57±0.51)％明显小于HF组(P＜0.05),同时明显小于HF+CSWT+LY294002组的(12.90±2.34)％(P＜0.05).(3)各组大鼠的心肌细胞凋亡指数:HF组大鼠心肌细胞凋亡指数为(53.85±9.89)％明显高于假手术组的(8.04± 1.85)％ (P＜0.05).而HF+CSWT组大鼠心肌细胞凋亡指数为(30.25±6.12)％明显低于HF组(P＜0.05).HF+CSWT组大鼠心肌细胞凋亡指数为(30.25±6.12)％明显低于HF+CSWT+LY294002组的(46.12±3.42)％ (P＜0.05).(4)各组大鼠心肌组织中凋亡相关因子的mRNA表达:HF+CSWT组大鼠心肌组织中B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)mRNA表达水平明显高于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P均＜0.05).而HF+LY294002组大鼠心肌组织中Bcl-2 mRNA表达水平明显低于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P＜0.05).HF+CSWT组大鼠心肌组织中B淋巴细胞瘤因子相关X蛋白(Bax)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白水解酶3(Caspase-3) mRNA表达水平均明显低于HF组和HF+ CSWT+ LY294002组(P均＜0.05).而HF+LY294002组大鼠心肌组织中Bax、Caspase-3 mRNA表达水平则均高于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P均＜0.05).(5)各组大鼠心肌组织中PI3K/Akt信号通路和凋亡相关蛋白表达:HF组大鼠心肌组织中磷酸化丝氨酸-苏氨酸激酶(p-Akt)、Bcl-2和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白水解酶3前体(pro-Caspase-3)蛋白表达水平均明显低于假手术组(P均＜0.05),HF+CSWT组明显高于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P均＜0.05),HF+LY294002组明显低于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P均＜0.05).HF+CSWT组大鼠心肌组织中Bax蛋白表达水平明显低于HF组和HF+CSWT+LY294002组(P＜0.05),HF+LY294002组明显高于HF组(P＜0.05).结论 CSWT通过PI3K/Akt信号通路抑制心肌细胞凋亡从而改善心力衰竭.