目的:探讨在低氧高二氧化碳(hypoxia and hypercapnia,HH)条件下,基于AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路的细胞自噬的变化及其对大鼠肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)增殖和凋亡的影响.方法:以大鼠PASMCs为研究对象,饥饿24 h后随机分为5组:正常对照(normal control,N)组、模型组(HH组)、溶剂二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)组(D组)、AMPK激动剂阿卡地新(acadesine;5-aminoimidazole-4-carboxamide riboside,AICAR)组(AI组)和AMPK抑制剂dorsomorphin(compound C,CC)组(CC组).N组置于常氧环境(21％O2、5％CO2和74％N2)下培养24 h,其余4组预先加入相对应的干预药物置于HH条件(5％O2、6％CO2和89％N2)下培养24 h进行造模.造模结束后用CCK-8法测各组细胞活力;5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(5-ethynyl-2'-deoxy?uridine,EdU)法检测细胞增殖;TUNEL检测细胞凋亡;qPCR法检测微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、p62及caspase-3的mRNA表达;免疫印迹法检测AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、LC3、p62、caspase-3和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)蛋白水平;透射电镜观察自噬小体.结果:与N组相比,HH组PASMCs活力增强,EdU阳性率增加,凋亡率降低;LC3的mRNA表达上调,p62和caspase-3的mRNA表达下调;p-AMPK/AMPK比值、LC3-II/LC3-I比值和PCNA蛋白表达上调,p-mTOR/mTOR比值及p62和caspase-3蛋白表达下调;电镜下观察到细胞内有少量自噬小体.与HH组相比,AI组PASMCs活力进一步增强,EdU阳性率增加,凋亡率降低;LC3的mRNA表达上调,p62和caspase-3的mRNA表达下调;p-AMPK/AMPK比值、LC3-II/LC3-I比值和PCNA蛋白表达上调,p-mTOR/mTOR比值及p62和caspase-3蛋白表达下调;电镜形态表现为细胞自噬小体数量增加.而CC组较HH组PASMCs活力和EdU阳性率显著降低,凋亡率显著升高;LC3的mRNA表达下调,p62和caspase-3的mRNA表达上调;p-AMPK/AMPK比值、LC3-II/LC3-I比值和PCNA蛋白表达下调,p-mTOR/mTOR比值及p62和caspase-3蛋白表达上调;电镜下观察到细胞自噬小体数量减少.结论:在HH环境下,基于AMPK/mTOR信号通路的细胞自噬启动可能是大鼠PASMCs增殖增加、凋亡减少的机制之一.

肺动脉高压;低氧高二氧化碳;肺动脉平滑肌细胞;自噬;AMPK/mTOR信号通路

宋正阳;施晓倩;田云娜;王新雨;张赛;王肖婷;张聪聪;王万铁

温州医科大学缺血/再灌注损伤研究所,浙江温州325035;杭州医学院中医教研室,浙江杭州310052;浙江医药高等专科学校药学院,浙江宁波315000

中国病理生理杂志

[1]宋正阳;施晓倩;田云娜;王新雨;张赛;王肖婷;张聪聪;王万铁-.基于AMPK/mTOR信号通路的细胞自噬对大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖和凋亡的影响)[J].中国病理生理杂志,2022(08):1416-1423

低氧高二氧化碳,hypercapnia,acadesine,aminoimidazole

AMPK,mTOR,细胞自噬,大鼠肺动脉平滑肌细胞,肺动脉平滑肌细胞增殖,增殖和凋亡,hypoxia,HH,蛋白激酶,activated,protein,kinase,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白,mammalian,target,rapamycin,pulmonary,artery,smooth,muscle,cells,PASMCs,饥饿,正常对照,normal,control,二甲基亚砜,dimethyl,sulfoxide,DMSO,激动剂,阿卡,carboxamide,riboside,AICAR,dorsomorphin,compound,常氧,N2,CCK,细胞活力,乙炔基,脱氧尿苷,ethynyl,deoxy,uridine,EdU,TUNEL,qPCR,微管,轻链,microtubule,associated,light,chain,LC3,p62,caspase,免疫印迹法,增殖细胞核抗原,proliferating,nuclear,antigen,PCNA,透射电镜,电镜观察,自噬小体,凋亡率,II,肺动脉高压

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