血管紧张素Ⅱ通过PI3K-AKT-mTOR促进心肌淀粉样蛋白沉积和纤维化的机制研究

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研究背景:心血管疾病是导致死亡的主要原因,而纤维化几乎是所有类型心脏病的共同发现,包括心肌梗死、肥厚型心肌病、扩张型心肌病、糖尿病性心肌病和主动脉瓣狭窄,心脏纤维化也会导致心力衰竭,因为纤维化会导致心肌僵硬,影响心脏的充盈能力并损害心室的扩张性。目前,有效减少或逆转纤维化的手段有限。淀粉样变性是由淀粉样纤维的细胞外沉积引起的一组异质性疾病。当淀粉样纤维沉积在心脏时,纤维倾向于在心肌细胞之间沉积,随着淀粉样蛋白沉积量的增加,周围的心肌细胞萎缩。淀粉样纤维沉积也可能沉积在肌内血管内,导致局部缺血性损伤。淀粉样蛋白的心肌内血管浸润可能会导致非血流限制性心外膜冠状动脉疾病的心绞痛。淀粉样纤维沉积与特殊心脏传导组织的纤维化有关。血管紧张素Ⅱ和PI3K-AKT-m TOR通路在心血管系统中发挥重要作用,心肌纤维化和心肌淀粉样变性之间可能有密切联系,血管紧张素Ⅱ可能通过PI3K-AKT-m TOR通路在心脏纤维化和淀粉样改变的病理过程中起重要的作用。目的:探讨血管紧张素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)对心脏纤维化和淀粉样蛋白沉积的作用,明确m TOR/PI3K/AKT在其中的介导作用,寻找可能的治疗靶点。方法:通过Alzet渗透泵皮下包埋固定,构建心肌纤维化小鼠模型;通过Alzet渗透泵联合小鼠腹腔注射PI3K抑制剂(LY294002)或钙调磷酸酶抑制剂(FK506),探究PI3K或钙调磷酸酶在治疗纤维化和淀粉样蛋白沉积的潜在作用和机制;采用经胸超声心动图检测左室射血分数(Left Ventricular Ejection Fractions,LVEF)、左室缩短分数(Left Ventricular fractional shortening,LVFS);采用Masson染色检测纤维化程度;采用免疫荧光染色检测并定位心肌组织中胶原蛋白和淀粉样前体蛋白;采用蛋白质免疫印迹实验检测α-SMA、APP、PI3K、m TOR、AKT、Collagen I、Collagen ⅡI等蛋白的表达。主要实验结果:1.血管紧张素Ⅱ可显著增加心肌纤维化程度;血管紧张素Ⅱ可上调胶原蛋白的表达;血管紧张素Ⅱ可显著增加淀粉样前体蛋白的表达;血管紧张素Ⅱ可增加PI3K、AKT、m TOR等蛋白的表达。2.LY294002逆转了血管紧张素Ⅱ引起的心肌纤维化;下调了胶原蛋白的表达;下调了淀粉样前体蛋白表达;降低了PI3K-AKT-m TOR通路活性。3.FK506改善了血管紧张素Ⅱ引起的心肌纤维化;下调了胶原蛋白的表达;下调了淀粉样前体蛋白表达;降低了PI3K、AKT、m TOR等蛋白的表达。主要结论:1.血管紧张素Ⅱ可显著增加心肌纤维化程度;血管紧张素Ⅱ可显著增加淀粉样前体蛋白的表达;血管紧张素Ⅱ可能通过PI3K/AKT/m TOR通路发挥促纤维化和淀粉样蛋白沉积作用。2.LY294002可通过下调PI3K抑制PI3K/AKT/m TOR通路,进而改善血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化和淀粉样前体蛋白的表达。3.FK506可通过下调钙调磷酸酶抑制PI3K/AKT/m TOR通路,进而改善血管紧张素Ⅱ诱导的心肌纤维化和淀粉样前体蛋白的表达。
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