治疗性低温通过激活Ⅲ型PI3K通路增加自噬减轻大鼠心肺复苏后的脑损伤

摘要：

目的 探讨Ⅲ型磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)通路调节自噬在低温治疗心肺复苏(CPR)后脑保护机制中的作用.方法 取健康雄性SD大鼠作为研究对象,制备窒息致心搏骤停后CPR模型,将自主循环恢复(ROSC)的60只大鼠按随机数字表法分为常温组、低温组及PI3K抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)预处理组,每组再将大鼠分为ROSC 24 h和48 h两个亚组,每个亚组10只.常温组控制肛温在(37.0±0.2)℃;低温组在ROSC后立即给予降温处理,目标温度32 ～ 34℃.3-MA预处理组于窒息前20 min经脑室内注射10 mmol/L 3-MA5μL;其他组给予等量生理盐水.另取10只大鼠作为假手术(Sham)组,仅麻醉后置管.各组分别于ROSC 24 h和48 h处死大鼠取脑组织,采用干湿重法测定脑组织含水量(BWC),采用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)测定脑组织自噬相关蛋白Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3(LC3)、凋亡相关蛋白Bcl-2和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)、Ⅲ型PI3K相关蛋白Vps34和Atg14的表达,透射电镜下观察脑组织超微结构改变.各组于ROSC 48 h进行神经功能缺损程度评分(NDS).结果 与Sham组比较,常温组大鼠ROSC 24 h脑皮质即明显水肿,开始出现凋亡和自噬现象,脑组织自噬、凋亡、Ⅲ型PI3K相关蛋白表达均明显升高,并呈一定时间依赖性,ROSC 48 h神经功能明显损害;低温干预后,大鼠脑水肿明显减轻,未见明显凋亡现象,且自噬现象有所增加,ROSC 48 h脑组织自噬相关蛋白Vps34、Atg14和Ⅲ型PI3K相关蛋白Beclin-1、LC3表达较常温组进一步升高(Vps34/GAPDH:0.25±0.03比0.15±0.04,Atg14/GAPDH:0.12±0.03比0.05±0.04,Beclin-1/GAPDH:0.060±0.002比0.018±0.002,LC3-Ⅱ/GAPDH:0.160±0.010比0.050±0.010,均P＜0.05),凋亡相关蛋白Bcl-2、caspase-3表达较常温组明显下降(Bcl-2/GAPDH:0.05±0.03比0.20±0.04,caspase-3/GAPDH:0.050±0.002比0.140±0.015,均P＜0.05),神经功能明显改善[NDS(分):157±85比343±198,P＜0.05].给予3-MA预处理可抑制低温干预对脑组织的保护作用,大鼠ROSC 48 h脑组织Vps34、Atg14、Beclin-1、LC3蛋白表达较低温组明显降低(Vps34/GAPDH:0.18±0.03比0.25±0.03,Atg1 4/GAPDH:0.07±0.04比0.12±0.03,Beclin-1/GAPDH:0.015±0.003比0.060±0.002,LC3-Ⅱ/GAPDH:0.045±0.030比0.160±0.010,均P＜ 0.05),Bcl-2、caspase-3的蛋白表达较低温组明显升高(Bcl-2/GAPDH:0.15±0.04比0.05±0.03,caspase-3/GAPDH:0.120±0.015比0.050±0.002,均P＜0.05),NDS评分较低温组明显升高(分:341±208比157±85,P＜ 0.05).结论 低温干预可减轻CPR后脑水肿,改善脑功能,其机制可能与激活Ⅲ型PI3K通路,增加自噬、抑制凋亡有关.

关键词：心肺脑复苏、低温性治疗、自噬、凋亡、Ⅲ型PI3K通路

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在线出版日期：2019-05-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：55-60