文摘

提示冠状动脉再灌注的黄金标准是尽量减少损伤后急性心肌梗塞。雷帕霉素,哺乳动物雷帕霉素靶(mTOR)抑制剂,施加preconditioning-like心血管效应对缺血/再灌注(I / R)损伤。我们假设雷帕霉素,鉴于出现再灌注,减少心肌梗塞大小通过调制mTOR复合物。成年男性C57小鼠进行30分钟的心肌缺血再灌注1小时/ 24小时。雷帕霉素(0.25毫克/公斤)或DMSO溶液(7.5%)注射intracardially出现再灌注。邮件里我/ R生存(87%)和心脏功能(部分缩短,FS:%)在Rapamycin-treated改善小鼠相比,DMSO(生存:63% FS:%)。雷帕霉素引起显著减少心肌梗塞大小(是:%)和细胞凋亡(比DMSO-treated老鼠(%):%;细胞凋亡:%)。雷帕霉素诱导一种蛋白激酶的磷酸化S473 mTORC2(目标)但废除核糖体蛋白S6磷酸化I / R后mTORC1(目标)。雷帕霉素诱导的磷酸化ERK1/2但抑制磷酸化。Infarct-limiting效应与ERK抑制剂雷帕霉素被废除,PD98059。雷帕霉素也减毒伯灵顿和bcl - 2 /伯灵顿比率增加。这些结果表明,与雷帕霉素可以保护心脏再灌注治疗对I / R损伤的选择性激活mTORC2和并发抑制ERK mTORC1和p38。

1。介绍

及时护理干预在再灌注是目前标准治疗急性心肌梗死(AMI)。然而,再灌注损伤的后果仍然是治疗的一个主要限制。因此,开发新颖的方法来减少这种伤害是需要进一步改善AMI后的结果。

哺乳动物雷帕霉素靶(mTOR)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶功能作为细胞生长的关键调节器,生存,和新陈代谢1]。确定为一个细胞内的传感器,mTOR检测营养和能量可用性,以及压力影响细胞(1]。复杂的下游信号传导网络提供mTOR调节自噬的能力,蛋白质合成、细胞极性,细胞骨架组织(2- - - - - -6]。出于这个原因,mTOR信号已经被广泛的研究,阐明其作用在糖尿病、衰老、癌症、代谢紊乱和心血管疾病2,7- - - - - -12]。mTOR也是心血管发展不可或缺的组件及其目标删除心脏已被证明导致心肌病、心力衰竭和死亡(5]。

通过建立有效的代谢控制的形成两种截然不同的mTOR multiprotein复合物:mTOR复杂1 (mTORC1)和mTOR复杂2 (mTORC2) [6,7,13]。这些复合物负责的规定不同的细胞过程和定义的适配器蛋白质绑定到中央mTOR催化亚基。共同配合物都是DEPTOR DEP域包含mTOR-interacting蛋白质),mLST8(哺乳动物致命sec-13蛋白9),和Tti1-Tel2复杂6- - - - - -8,10,12]。独特mTORC1猛禽(mTOR regulatory-associated蛋白质)和抑制性PRAS40(脯氨酸AKT衬底)亚基使它使下游核糖体蛋白磷酸化p70S6K (Ser^235/236)和4 fbp1(真核起始因子4 e结合蛋白1)(14]。激活mTORC1负责促进自噬和核糖体生物起源(12,15,16]。mTORC2包含Rictor (Rapamycin-insensitive同伴mTOR)和mSin1(哺乳动物的压力激发了地图kinase-interacting蛋白质),允许下游的一种蛋白激酶的磷酸化^473年和GSK3ß17]。比其同行mTORC2所知甚少,但事实证明中发挥关键作用细胞骨架组织和细胞生长/生存[18]。

2006年,我们实验室首次发现preconditioning-like心血管效应的雷帕霉素对缺血/再灌注(I / R)损伤(9]。雷帕霉素预处理减少梗塞大小I / R损伤后也减毒后心肌细胞坏死和细胞凋亡在模拟缺血/复氧(SI-RO)。调解机制所涉及的雷帕霉素保护作用线粒体ATP-sensitive钾离子通道的开放9]。我们进一步证明额外的心血管信号通过ERK的磷酸化发生,STAT3,和内皮一氧化氮合酶(以挪士),结合增加bcl - 2:伯灵顿比(19]。雷帕霉素治疗是否变弱再灌注损伤仍是未知的。因此,本研究旨在调查在活的有机体内与雷帕霉素再灌注治疗的影响。考虑再灌注损伤的重要作用打捞激酶通路(风险),一群prosurvival蛋白激酶(包括一种蛋白激酶和Erk1/2),心脏保护当激活专门授予时间心肌再灌注(20.,21),我们假设的风险通路可能提供一个与雷帕霉素的药理心脏保护的目标。开始我们的研究结果表明,雷帕霉素在再灌注显示了巨大的希望作为介入药物能够明显减少梗塞大小和I / R损伤后心肌细胞凋亡信号通路包括地图激酶和PI3K-AKT。

2。方法

2.1。化学药品和试剂

雷帕霉素(西罗莫司®)从LC购买实验室(MA)。ERK抑制剂,PD98059是购买的西格玛奥德里奇(圣路易斯,密苏里州)。ApoAlert™DNA碎片从BD生物科学试验设备购买,帕洛阿尔托,CA, DAPI从向量实验室,购买phospho-serine Inc . CA。抗体^473年AKT, AKT、p-S6 S6、p-ERK1/2 ERK1/2, p-P38, P38 phospho-tyrosine^705年-STAT3, STAT3 bcl - 2,和伯灵顿从细胞信号技术购买。SOD-2、铁蛋白重链和GAPDH-HRP买来圣克鲁斯生物技术。

2.2。动物

成年雄性老鼠C57BL / 6 j(体重~ 30 g)从杰克逊实验室购买。动物保健和实验机构批准的保健和弗吉尼亚联邦大学的委员会和使用按照指南进行的实验动物保健和使用生物医学研究发表的美国国立卫生研究院(85 - 23号,1996年修订)。

2.3。实验小组

为在活的有机体内区域I / R协议,四组被使用:(1)DMSO溶液(7.5%),(2)雷帕霉素(0.25毫克/公斤),(3)雷帕霉素+ PD98059(1毫克/公斤ERK抑制剂)和(4)PD98059孤单。DMSO溶液或雷帕霉素注射(心脏内的,i.c。)发病前5分钟再灌注后30分钟原位缺血。ERK激活是通过腹腔内抑制管理PD98059 10分钟后缺血的开始。外科医生治疗分配是不可见的。

2.4。心肌梗死的协议

的在活的有机体内在小鼠心肌I / R程序进行结扎冠状动脉左前降枝的(小伙子)据此前报道的方法22]。动物与戊巴比妥钠麻醉(70毫克/公斤,i.p。)正压风机和通风。进行左胸第四肋间隙,和心脏被剥夺心包暴露。诱导缺血,小伙子锢囚为30分钟7.0丝结扎周围放置和一小块聚乙烯管(PE10)放置在上面。再灌注的成立PE10管压缩童子。5分钟再灌注前,雷帕霉素(0.25毫克/公斤)或DMSO溶液(7.5%)注射intracardially立即确保其可用性在再灌注的发生以及避免任何预处理的效果。尽管intracardial注入雷帕霉素不是临床适用的,它就像最好的选择模仿心导管期间内交货,这不是可行的老鼠。我们选择这条路线的政府之前已经报道过在文献中相同与心肌缺血/再灌注协议(23],绕过肝代谢,发生静脉/腹腔内政府为了确保立即可用性的雷帕霉素出现再灌注在我们的研究中。雷帕霉素剂量的选择在我们先前的研究基于Rapamycin-induced心脏保护心肌I / R伤害(9,19]。空气被开除了胸部,胸腔被关闭了。动物被关在笼子里加热垫,直到完全清醒,然后保持24小时(图1)。

2.5。梗塞大小的测量

心脏被30分钟后缺血和再灌注24小时,安装在Langendorff装置。冠状动脉灌注了37°C Krebs-Henseleit缓冲区。血液被淘汰后,3毫升的10%在等张TTC磷酸盐缓冲剂(pH值7.4)在37°C是注入结扎前几分钟重新紧固和~ 1毫升5%酞青蓝染料作为丸注入主动脉直到大部分的心变成了蓝色。心脏灌注了盐水洗掉多余的染料。冻结24小时的心脏后,它被切割从顶点到基地片厚度相等(~ 1毫米)。片被中性缓冲福尔马林固定在10% 4小时保持心脏的重量上片平坦的最初30分钟。梗塞组织、风险区域,整个左心室都由计算机使用ImageJ成像软件形态测量学(NIH,贝塞斯达)。

2.6。超声心动图

通过超声心动图心功能评估使用VisualSonics Vevo 2100成像系统。老鼠和2.5 L / min异氟烷麻醉前评估。成像是通过胸骨旁的短轴而老鼠暴露在1.5 L / min异氟烷通过鼻锥。左心室(LV)舒张末期内径(LVEDD)和收缩末期直径(LVESD), LV部分缩短(FS)、射血分数(EF)计算使用Vevo分析软件版本(2.2.3)。

2.7。细胞凋亡检测

细胞凋亡是由TUNEL染色使用ApoAlert™DNA碎片分析工具包(BD生物科学,CA)根据制造商的协议。心被存储在一个10%福尔马林溶液,和石蜡包埋组织切片是安装在玻璃幻灯片。细胞凋亡是石蜡的部分然后在横向评估如前所报道(19]。凋亡细胞荧光显微镜下检查(尼康Eclipse T我),这显然是与一个强大的核绿色荧光。所有细胞核被可视化为蓝色荧光与DAPI染色后。凋亡指数表示为心肌细胞凋亡细胞的数量的每个领域。凋亡率peri-infarct地区计算使用6个随机领域。

脂质过氧化作用分析。脂质过氧化在心里化验测定丙二醛(MDA)使用脂质过氧化作用分析工具包(美国CA BioVision)根据制造商的协议之前报道(7]。

2.8。西方的屁股

总可溶性蛋白提取整个心脏组织(30分钟后缺血和再灌注1小时或24小时再灌注)提取缓冲。七十五(75μg)从每个样本被sds - page分离和蛋白质转移到硝酸纤维素(0.2微米孔隙大小)。膜是在寒冷条件下孵化与初级抗体(phospho-serine一夜之间^473年一种蛋白激酶,AKT phospho-serine^235/236S6、S6 p-ERK1/2、ERK1/2 p-P38, P38 phospho-tyrosin^705年-STAT3, STAT3 bcl - 2、Bax、SOD-2和铁蛋白重链1或GAPDH-HRP) 1: 1000稀释5% BSA。膜清洗和孵化了辣根过氧化物酶共轭二次抗体(1:3000稀释5%牛奶解决方案)和墨迹是使用一种化学发光系统(西方照明Plus-ECL;珀金埃尔默公司)。

2.9。数据分析和统计

统计分析与执行GraphPad棱镜7 (GraphPad软件Inc .)。数据意味着±SEM。组之间的差异进行了分析与单向方差分析(方差分析)其次是Student-Newman-Keuls事后测试两两比较,或未配对以及。被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。生存

共有105个老鼠在这项研究中的应用;26日的30 Rapamycin-treated组小鼠存活(大约86%)比27的39 DMSO-treated组I / R后(69%)。帖子/ R存活率是63%(14 22)小鼠接受雷帕霉素+ PD98059和57%(8 14)在小鼠体内PD98059单独对待。

3.2。与雷帕霉素降低再灌注治疗梗塞大小和改善心脏功能

雷帕霉素治疗的发生再灌注导致显著减少梗塞大小危险区域(%)%相比%的DMSO-treated对照组(,30分钟后缺血和再灌注24小时(图2(一个))。总风险区域没有统计不同雷帕霉素()和DMSO ()治疗组(,后)在活的有机体内I / R(图2 (b))。

心脏功能是由超声心动图评估后由小伙子闭塞30分钟缺血和再灌注24小时。FS DMSO-treated老鼠显示显著减少,%,英孚,%,I / R后控制老鼠相比之前I / R (FS,%,英孚,%)(,与控制;数据2 (c)和2 (d))。雷帕霉素改进的帖子/ R f (%)和EF (%)。心率组(图之间并没有改变2 (e))。

3.3。雷帕霉素对心肌细胞凋亡的影响

后在活的有机体内Rapamycin-treated心脏I / R,组织部分显示显著减少TUNEL-positive peri-infarct地区核(%)比DMSO-treated集团(%,,)(数据3(一个)和3 (b))。

3.4。雷帕霉素块Proapoptotic伯灵顿信号

bcl - 2、Bax的表达是测量识别prosurvival和proapoptotic细胞信号,分别。伯灵顿在24小时后表达明显增加在活的有机体内I / R (,),但降低了preischemic状态与雷帕霉素在再灌注(管理,)(数据3 (c)和3 (d))。bcl - 2的表达并没有改变后的I / R损伤有/没有雷帕霉素治疗(数字3 (c)和3 (e))。然而,bcl - 2、Bax的比例明显下降后I / R (,(图)和恢复了雷帕霉素治疗3 (f))。

3.5。雷帕霉素抑制mTORC1和促进mTORC2活动

进一步阐明mTOR雷帕霉素的影响,S6和一种蛋白激酶磷酸化水平被免疫印迹分析来衡量mTORC1和mTORC2活动(图4(一)),分别。我们执行西方墨迹使用30分钟后蛋白质分离小鼠心脏缺血和再灌注1小时或24小时。S6磷酸化Ser 235/236极大增加缺血后1小时和24小时再灌注与控制(数字4(一)和4 (b))。S6的磷酸化与雷帕霉素治疗显著降低(,)(数据4(一)和4 (b))。总S6也诱导后I / R控制相比,但它与雷帕霉素治疗相比显著降低,控制或I / R (,)(数据4(一)和4 (c))。一种蛋白激酶的磷酸化(Ser^473年)是减少缺血和再灌注24小时后控制相比,尽管这并没有显著降低再灌注1小时后(数字4(一)和4 (d))。然而,缺血后发现雷帕霉素治疗显著增加磷酸化在这个网站后30分钟缺血和再灌注24小时(,)(数据4(一)和4 (d))。感应的一种蛋白激酶的磷酸化后再灌注1小时,雷帕霉素并不重要。总一种蛋白激酶水平减少缺血30分钟和小时再灌注后(,),但不改变组织再灌注后24小时(数字之间4(一)和4 (e))。

3.6。雷帕霉素对MAP激酶信号转导的影响

分析缺血后雷帕霉素治疗的效果在地图上激酶信号通路,再灌注1小时或24小时后磷酸化水平的ERK1/2和P38测量通过免疫印迹分析(图5(一个))。p-ERK1/2并不改变之间的再灌注后1小时组。然而,在再灌注24小时之后,p-ERK1/2缺血后雷帕霉素治疗后显著增加而控制和DMSO-treated I / R组(,)(数据5(一个)和5 (b))。总ERK1/2水平显著降低再灌注1小时后(,),但这被雷帕霉素治疗救起。然而,总ERK之间并没有改变任何治疗组再灌注后24小时(,)(数据5(一个)和5 (c))。Phospho-p38控制和DMSO-treated I / R组之间保持不变(,再灌注1小时和24小时后,但它与雷帕霉素治疗显著降低再灌注后24小时(,)(数据5(一个),5 (d),5 (e))。

3.7。ERK抑制消除雷帕霉素的梗塞节约效应

(雷帕霉素治疗明显减少梗塞大小%的%的DMSO-treated对照组)完全被ERK抑制剂治疗,PD98059 (%,,与I / R +拉伯数字6 (b))。PD98059独自相比并没有改变梗塞大小DMSO-treated I / R组(%)。管理PD98059有/没有雷帕霉素没有改变总风险区域(和%)相比,雷帕霉素()和DMSO - ()治疗I / R组(,)(图6 (c))。

治疗PD98059也废除了帖子/ R雷帕霉素引起的心脏功能改善(FS,%,英孚,%,,数据6 (d)和6 (e))。邮件里我/ R心脏功能没有明显不同PD98059和DMSO-treated I / R老鼠(FS,%,英孚,%)。心率组(图之间并没有改变6 (f))。

探讨PD98059对心肌的影响激活ERK和AKT,我们使用心肌蛋白进行免疫印迹分析小鼠受到30分钟缺血和再灌注24小时接受PD98059和雷帕霉素。结果表明,PD98059抑制Rapamycin-induced ERK的磷酸化(数字7(一)和7 (d)),但没有影响一种蛋白激酶的磷酸化的感应雷帕霉素(数字7(一)和7 (b))。

3.8。雷帕霉素通过ERK激活减弱脂质过氧化作用

氧化压力以积累的脂质过氧化产物丙二醛(MDA)是显著增加24小时后的心脏I / R损伤比非缺血型控制心;,图8(一个))。雷帕霉素治疗再灌注的发病明显减毒后MDA积累I / R (,),这表明雷帕霉素的有力antioxidant-type活动。有趣的是,ERK抑制剂PD98059封锁雷帕霉素的抗氧化作用(,)。缺血后雷帕霉素治疗也诱导抗氧化酶的表达(SOD-2、manganese-dependent超氧化物歧化酶和铁蛋白重链1)心比控制和DMSO-treated I / R组(数字8 (b),8 (c),8 (d))。再次,PD98059废除与雷帕霉素抗氧化蛋白的诱导。

3.9。雷帕霉素对STAT3信号的影响

的磷酸化STAT3显著诱导后I / R (,再灌注1小时后24小时后再灌注与控制)(数据9(一个)和9 (b))。雷帕霉素在再灌注治疗不能改变缺血后感应STAT3磷酸化。总STAT3后显著降低缺血和再灌注1小时(,与控制),但这是诱导后再灌注24小时(;与控制)(数据9(一个)和9 (c))。雷帕霉素也不能改变缺血后1小时后STAT3水平以及再灌注24小时。

4所示。讨论

尽快恢复冠状流的恢复缺血心肌。然而,再灌注可能是引起心肌功能障碍在缺血区通过“再灌注损伤”24- - - - - -26]。再灌注损伤导致心肌细胞损伤通过室性心律失常,心肌惊人,微血管阻塞,内皮功能障碍和不可逆的细胞损伤或坏死(称为致命的再灌注损伤)27,28]。,缓解reperfusion-induced心肌细胞死亡的仍是最具吸引力的方法来进一步改善结果后成功的经皮冠状动脉介入AMI患者。但是,没有制药方法目前FDA批准的,可以直接保护心脏免受有害影响的再灌注损伤由于缺乏一致的临床益处。

在目前的研究中,我们调查了雷帕霉素在再灌注时的潜在疗效的小鼠模型在活的有机体内I / R。我们的结果表明,雷帕霉素(0.25毫克/公斤,i.c。)诱导心脏保护如图所示的显著降低心肌梗塞大小。另外邮件里我/ R心肌细胞凋亡明显减少Rapamycin-treated组相比DMSO-treated老鼠所描绘的TUNEL染色。超声心动图显示心脏功能是保存在Rapamycin-treated老鼠相比控制小鼠I / R后24小时。此外,雷帕霉素治疗抑制proapoptotic蛋白质的表达伯灵顿I / R后,不改变凋亡蛋白bcl - 2。bcl - 2、Bax表达显著增加的比率在Rapamycin-treated组提出的I / R后的心肌凋亡的影响。

雷帕霉素选择性结合FKBP12和抑制mTORC1的激酶活性4,6]。当绑定,FKBP12限制访问mTOR衬底对接网站和撼动了mTORC1的结构完整性12,29日- - - - - -31日]。在急性剂量,如那些在目前的研究中,利用mTORC2是不受这个drug-receptor复杂18,32]。mTOR主要生长调节剂,在感应心脏肥大的中扮演不可或缺的角色在应对压力过载和MI (33]。选择性抑制mTORC1与雷帕霉素可以保护心脏功能减弱不适应的肥大造成这些压力34- - - - - -37]。

最近的研究表明,mTORC1是占主导地位的复杂刺激的I / R损伤,mTORC2显示无显著变化的活动(38]。遗传和药理学证据显示mTORC1抑制心肌梗死后是有益的(39- - - - - -41];然而,基因删除mTORC2增加缺血性损伤(42]。PRAS40过度降低死亡率和改善心肌梗死后心脏功能通过活动增加mTORC2信号(42]。在目前的研究中,我们使用S6 (Ser的磷酸化^235/236)和一种蛋白激酶(Ser^473年)作为mTORC1和mTORC2活动措施,分别。我们检查了磷酸化水平的S6和AKT缺血30分钟、1小时后(早期再灌注的影响)以及24小时再灌注(晚再灌注的影响)。

我们的结果表明,phospho-S6水平增加I / R后,和phospho-S6被废除的感应与缺血后1小时后雷帕霉素治疗,治疗后24小时再灌注。Phospho-AKT水平I / R后没有显示出显著的变化,但雷帕霉素政府诱导24小时再灌注后的一种蛋白激酶的磷酸化。这些结果表明,在再灌注抑制mTORC1雷帕霉素治疗,同时促进mTORC2信号。这upregulation phospho-AKT (Ser^473年)在再灌注Rapamycin-treated老鼠可能具有心肌保护作用对I / R损伤,这是提供与缺血预处理(41]。

风险途径,代表一群生存有PI3K / AKT蛋白激酶和ERK1/2,激活时发挥心脏保护的特别报道心肌再灌注时(20.]。风险的保护作用途径激活与招聘相关的凋亡信号和抑制proapoptotic蛋白质通过避免线粒体渗透性转换孔开放的出现再灌注(43- - - - - -45]。几项研究已经表明,激活药理代理人的风险通路可能是一个可行的干预限制心肌梗死。具体来说,胰岛素,生长因子,板-β1、瘦素、组织apelin、阿片类药物、腺苷、缓激肽、阿托伐他汀,二甲双胍,guanylyl酸环化酶受体心房利钠肽,glucagon-like肽引起心脏保护心肌再灌注时通过风险通路的激活44]。在目前的研究中,雷帕霉素在出现再灌注治疗特别是AKT激活诱导磷酸化473 Ser残留提供心血管益处。

MAPK家族的蛋白质包含第二臂的风险信号通路。而apoptosis-inhibiting和infarct-reducing的好处ERK1/2 upregulation已经有据可查的跨多个治疗模型,还有伟大的辩论关于p38在心脏保护作用的46- - - - - -59]。在目前的研究中,一个显著增加ERK1/2磷酸化后观察雷帕霉素政府在再灌注的发病和再灌注后24小时。此外,心脏受到I / R没有任何预处理或后处理引起总ERK再灌注后24小时内没有变化。这些结果与以前的研究我们实验室发布的演示的有利影响与雷帕霉素预处理以及西地那非(磷酸二酯酶抑制剂)19,49]。p38在时态方面尤其独特的激活和抑制。尽管被激活心肌I / R,先前的证据表明preischemic抑制P38 MAPK减少梗塞大小和保护心脏功能在活的有机体内和体外老鼠,老鼠,兔子和猪模型(19,49,60- - - - - -66年]。最近的一项研究表明,p38抑制的好处是时间敏感,infarct-induced心律失常是减毒只有p38之前或期间抑制缺血时67年]。相反,缺血预处理(IPC)已被证明能够促进p38磷酸化时心肌再灌注,表明调制这些地图激酶受一系列复杂的信号转导途径在整个过程中缺血和再灌注47,50,52]。在目前的研究中,p38的磷酸化之间的再灌注1小时后不改变组织,但它与雷帕霉素抑制再灌注后24小时内处理。总p38后抑制缺血和再灌注1小时,但这是诱导再灌注后24小时内。雷帕霉素的总p38 24小时后再灌注减少。

通过管理ERK抑制剂抑制ERK, PD98059,为了理解执行之间的因果关系缩小梗塞面积ERK活化和雷帕霉素治疗后缺血的结束。PD98059完全废除Rapamycin-induced减少梗塞大小相当的DMSO组。Rapamycin-induced I / R后心脏功能改善PD98059治疗后也被废除。这些结果表明,ERK激活是一个关键因素的心血管益处雷帕霉素治疗和负责其整体减少梗塞大小。PD98059抑制Rapamycin-induced ERK的磷酸化后24小时再灌注,并没有与I / R组相比明显不同。然而PD98059对Rapamycin-induced没有影响一种蛋白激酶磷酸化。这些结果表明,Rapamycin-induced一种蛋白激酶磷酸化可能引发ERK的磷酸化,因为药物抑制一种蛋白激酶的磷酸化ERK没有影响。未来的研究需要确定激活风险信号的精确序列。

许多研究表明,活性氧(ROS)生成在早期再灌注导致广泛的细胞氧化应激,导致不可逆的缺血心肌损伤(24,26,68年]。早期的研究证明了雷帕霉素的抗氧化作用,保护线粒体氧化应激和细胞凋亡在帕金森病大鼠模型69年),通过改善内皮功能在老化70年)和血管收缩性(71年]。雷帕霉素还保护人类角膜内皮细胞免受氧化injury-mediated细胞死亡通过抑制活性氧的生产(72年]。我们之前报道的雷帕霉素的抗氧化作用在减少diabetes-induced心肌功能障碍(7]。雷帕霉素治疗减少氧化应激在糖尿病心脏增加抗氧化蛋白以及iron-regulating蛋白(7]。铁蛋白重链(FHC)蛋白在心力衰竭的发病机制中发挥着重要作用(73年]。减少大量的铁蛋白重链1提高铁沉积的水平和合成增强氧化应激,导致心肌细胞细胞死亡。在目前的研究中,我们的结果表明,脂质过氧化产物MDA是增强心脏I / R后,由雷帕霉素降低再灌注的管理。抗氧化蛋白的表达SOD-2 iron-regulating蛋白质铁蛋白重链1增加出现再灌注与雷帕霉素治疗。综上所述,这些数据表明,雷帕霉素抑制氧化应激诱导抗氧化酶的表达以及iron-regulating I / R损伤后蛋白质。

为了探讨雷帕霉素作为心肌梗死的临床干预的影响,我们收集了强有力的证据详细的分子信号通路的药物管理时再灌注的发病。除了mTORC1抑制和mTORC2感应,我们的数据表明,雷帕霉素也上调MAPK的ERK蛋白家族。最近我们显示慢性治疗的有利影响与雷帕霉素在改善代谢状态,防止心脏功能障碍在糖尿病小鼠(db / db老鼠)通过氧化应激的衰减以及变更收缩和葡萄糖代谢的蛋白质(6,7,13]。使用糖尿病老鼠,我们表明,再灌注心脏保护通过与雷帕霉素治疗糖尿病的心提供STAT3-AKT信号通路(6,7,13]。在目前的研究中,我们调查了雷帕霉素治疗的效果出现再灌注的磷酸化STAT3在非糖尿病患者和正常小鼠。的磷酸化STAT3后诱导缺血和再灌注1小时和24小时。总STAT3减少再灌注的早期时间点时,但诱导24小时后再灌注。雷帕霉素没有改变的影响I / R的STAT3磷酸化以及总水平C57小鼠的心。因此,心脏保护机制对I / R损伤与雷帕霉素不同再灌注治疗小鼠比正常小鼠和糖尿病。

5。结论

的小说本研究观察再灌注疗法与雷帕霉素保护心脏免受I / R损伤通过一种蛋白激酶ERK信号通路,但不是通过STAT3信号。因为析支架安全地应用于冠状动脉疾病的患者,infarct-reducing和凋亡药物的属性使其治疗干预的极佳人选后缺血性事件。未来的临床前研究雷帕霉素在高等生物,包括狗和非人灵长类动物,将进一步加强我们对再灌注治疗的有益作用的理解与雷帕霉素(74年]。然而,临床使用广谱抑制mTOR仍在等待一个有针对性的制药方法专门抑制mTORC1随之而来的激活mTORC2和风险的途径。

信息披露

摘要手稿的一部分是心肌保护的会话和围手术期管理二世在奥兰多举行的美国心脏协会科学会议上,佛罗里达,2015(循环。2015;132年:A13498)。

相互竞争的利益

代表所有作者,通讯作者指出,没有利益冲突。

作者的贡献

斯科特·m . Filippone和阿伦Samidurai这项研究同样起到了推波助澜的作用。

确认

这项工作是支持由美国国立卫生研究院拨款RO1HL134366 (Rakesh c . Kukreja Anindita Das), R01HL118808 (Rakesh c . Kukreja)和R01HL133167 (Fadi n .萨卢姆)和美国心脏协会14 grnt20010003 (Fadi n .萨卢姆)CTSA目前医学转化(从国家中心UL1TR000058),弗吉尼亚联邦大学的CCTR捐赠基金(Anindita Das)和公元威廉姆斯基金弗吉尼亚联邦大学UL1RR031990 (Anindita Das)。