Apelin通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路改善苯腎上腺素誘導(dǎo)的心肌肥大

Apelin通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路改善苯腎上腺素誘導(dǎo)的心肌肥大摘要：心肌肥大是多種心血管疾病的共同特征之一，其發(fā)生與心血管疾病的發(fā)展密切相關(guān)。苯腎上腺素（PE）的應(yīng)用可導(dǎo)致心肌肥大，但目前尚缺乏完整的治療方法。該研究旨在探究Apelin對(duì)PE誘導(dǎo)心肌肥大的影響和可能機(jī)制。在研究中，通過(guò)PE誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Apelin處理組心肌細(xì)胞體積明顯小于PE組。進(jìn)一步研究表明，Apelin通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路抑制了心肌細(xì)胞肥大。同時(shí)，Apelin處理組的ATP水平提高，線粒體基因表達(dá)等均有所改善。該研究結(jié)果表明，Apelin可能作為治療PE誘導(dǎo)心肌肥大的一種潛在方法，而其作用可能與PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路有關(guān)。

關(guān)鍵詞：心肌肥大，Apelin，PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，苯腎上腺素，治療

引言

心肌肥大是一種常見(jiàn)的心血管疾病，其發(fā)生與心血管系統(tǒng)中多種疾病如高血壓、心衰等的發(fā)展密切相關(guān)[1]。苯腎上腺素（PE）作為一種重要的交感神經(jīng)激素，其過(guò)量應(yīng)用可導(dǎo)致心肌細(xì)胞增生及細(xì)胞體積增大[2][3]。而目前尚缺乏有效的治療方法。因此，研究探究PE誘導(dǎo)心肌肥大的機(jī)制，尋找治療的潛在方法，具有臨床應(yīng)用前景。

Apelin是一種神經(jīng)肽，其作用已在多種生理和病理狀態(tài)下得到了廣泛研究[4][5]。最近研究表明，Apelin在心臟系統(tǒng)中對(duì)心肌細(xì)胞生長(zhǎng)和代謝具有一定調(diào)控作用[6]。而Apelin參與心肌肥大的作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路是一種在多種生物學(xué)進(jìn)程中具有重要調(diào)控作用的信號(hào)通路[7][8]。研究表明，其在心肌細(xì)胞中對(duì)細(xì)胞增生和代謝具有一定調(diào)控作用[9][10]。因此，本研究進(jìn)一步探究Apelin通過(guò)PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路調(diào)控心肌肥大的可能機(jī)制。

材料與方法

細(xì)胞培養(yǎng)和處理

本研究選用Sprague-Dawley大鼠的右室心肌細(xì)胞作為研究對(duì)象。心肌細(xì)胞分離和培養(yǎng)方法采用文獻(xiàn)中常規(guī)方法[11]。在PE誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大的實(shí)驗(yàn)中，將心肌細(xì)胞分為對(duì)照組、PE處理組和Apelin處理組。PE的最終濃度為10μM，Apelin最終濃度為10nM。

心肌細(xì)胞體積測(cè)定

通過(guò)散射激光器流式細(xì)胞儀法對(duì)各組心肌細(xì)胞進(jìn)行體積測(cè)定[12]。實(shí)驗(yàn)測(cè)定各組心肌細(xì)胞的體積，統(tǒng)計(jì)其平均體積。

WesternBlotting

采用標(biāo)準(zhǔn)的WesternBlotting方法對(duì)心肌細(xì)胞中PI3K、AKT、mTOR等蛋白的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)[13]。

ATP水平檢測(cè)

通過(guò)生化法測(cè)定各組心肌細(xì)胞的ATP含量[14]。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析

本研究設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn)，每組樣本數(shù)為3。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計(jì)，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)差異分析。差異P值<0.05為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

結(jié)果

Apelin處理可抑制PE誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大

通過(guò)流式細(xì)胞儀法，對(duì)PE處理組和Apelin處理組的心肌細(xì)胞體積進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示Apelin處理組的心肌細(xì)胞平均體積小于PE處理組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

Apelin通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路抑制心肌細(xì)胞肥大

采用WesternBlotting方法檢測(cè)各組心肌細(xì)胞中PI3K、AKT、mTOR等蛋白的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Apelin處理組的PI3K、AKT、mTOR等蛋白水平明顯高于PE處理組（P<0.05）。

Apelin處理可提高心肌細(xì)胞ATP水平及線粒體基因表達(dá)

通過(guò)生化法檢測(cè)各組心肌細(xì)胞的ATP含量，結(jié)果顯示Apelin處理組心肌細(xì)胞的ATP水平明顯高于PE處理組（P<0.05）。同時(shí)，qPCR結(jié)果顯示，在Apelin處理組中線粒體基因表達(dá)明顯高于PE處理組（P<0.05）。

討論

本研究結(jié)果表明Apelin處理可通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路抑制PE誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大，提高心肌細(xì)胞ATP水平及線粒體基因表達(dá)，為治療PE誘導(dǎo)的心肌肥大提供了一種可能的潛在方法。同時(shí)，該研究也為探究心肌肥大的機(jī)制、研究Apelin的心臟調(diào)控作用、發(fā)展新型心血管藥物提供了一定的理論依據(jù)。

結(jié)論

Apelin處理可通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路改善PE誘導(dǎo)的心肌肥大，其作用可能與ATP水平及線粒體基因表達(dá)有關(guān)。這為治療心肌肥大提供了一種新的潛在方法。

心肌肥大是心血管疾病常見(jiàn)的表現(xiàn)之一，可導(dǎo)致心功能不全甚至心力衰竭。因此，開(kāi)發(fā)治療心肌肥大的新型藥物具有重要的臨床意義。Apelin是一種由腸道分泌的多肽，在心血管系統(tǒng)中具有重要的調(diào)節(jié)作用。本研究證實(shí)，Apelin處理可通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，抑制PE誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大，提高心肌細(xì)胞ATP水平及線粒體基因表達(dá)。這種作用機(jī)制為治療心肌肥大提供了一種新思路。雖然本研究結(jié)果基于體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，但其提供了一定的理論依據(jù)，為Apelin發(fā)展成為一種針對(duì)心臟疾病的新型藥物奠定了基礎(chǔ)。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探究Apelin對(duì)于心肌肥大的其他調(diào)節(jié)機(jī)制，并探索其在體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)及臨床治療中的應(yīng)用前景心肌肥大是心臟疾病的常見(jiàn)表現(xiàn)之一，經(jīng)常出現(xiàn)在高血壓、冠心病和心瓣膜病等疾病中。當(dāng)心臟長(zhǎng)期處于負(fù)荷過(guò)重狀態(tài)時(shí)，心肌細(xì)胞就會(huì)逐漸增大，出現(xiàn)肥大現(xiàn)象。與此同時(shí)，心肌細(xì)胞內(nèi)的能量代謝也出現(xiàn)了紊亂，線粒體功能下降，最終導(dǎo)致心臟功能的衰退。

由于心肌肥大是多種心血管疾病的共同表現(xiàn)，治療上也十分復(fù)雜。當(dāng)前，常用的治療方法包括藥物治療、手術(shù)治療和介入治療等。然而，這些治療方法并不能從根本上解決心肌肥大的問(wèn)題，而且常常伴隨著諸多不良反應(yīng)。因此，尋找新的治療方法具有重要的臨床意義。

Apelin是一種由腸道分泌的多肽，它具有非常廣泛的生理功能，包括調(diào)節(jié)血壓、促進(jìn)脂肪酸氧化、改善糖代謝等。在心血管系統(tǒng)中，Apelin也發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用，能夠促進(jìn)心肌細(xì)胞收縮、擴(kuò)張，還能調(diào)節(jié)心臟的形態(tài)和功能。因此，Apelin被認(rèn)為是一種治療心臟疾病的潛在藥物。

最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，Apelin能夠通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，抑制PE誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大，提高心肌細(xì)胞ATP水平及線粒體基因表達(dá)。這種作用機(jī)制為治療心肌肥大提供了一種新思路。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)心肌細(xì)胞處于肥大狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的線粒體數(shù)量會(huì)降低，線粒體功能也會(huì)下降，從而導(dǎo)致能量代謝紊亂。但是，Apelin可以通過(guò)激活PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，促進(jìn)線粒體生物合成，并且提高線粒體基因的表達(dá)水平，從而提高心肌細(xì)胞的能量代謝水平，抑制心肌肥大的進(jìn)程。

當(dāng)然，這項(xiàng)研究目前還處于初級(jí)階段，主要是基于體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果。因此，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要在體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)和臨床治療中得到進(jìn)一步驗(yàn)證。未來(lái)的研究還需要探索Apelin對(duì)心肌肥大的其他調(diào)節(jié)機(jī)制，以及在治療心臟疾病方面的具體應(yīng)用前景。但是，這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)治療心肌肥大的新型藥物提供了一種全新的思路，具有重要的臨床意義除了上述的作用外，Apelin還有其他一些生物學(xué)功能。例如，Apelin與神經(jīng)精神疾病相關(guān)，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)Apelin與抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥等疾病有關(guān)聯(lián)，這些研究也為治療這些疾病提供了新的思路。此外，Apelin對(duì)于腫瘤的生成和發(fā)展也產(chǎn)生了一定的影響。研究顯示，Apelin在某些腫瘤中的表達(dá)水平明顯增高，而且提高Apelin水平會(huì)促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。因此，Apelin在腫瘤治療中也有獨(dú)特的作用。

總的來(lái)說(shuō)，Apelin是一種具有多種生物學(xué)功能的重要肽類激素。Apelin通過(guò)特定的配體受體，能夠調(diào)控多個(gè)生理過(guò)程，包括血液循環(huán)、能量代謝、心血管功能等。因此，Apelin被視為一種具有廣泛生物學(xué)意義的多功能調(diào)節(jié)因子。雖然目前Apelin的研究仍處于初級(jí)階段，但研究結(jié)果表明，Apelin在防治心血