高流体剪切力通过磷脂酰肌醇3-激酶/叉头样转录因子信号通路对老年大鼠肠系膜动脉舒张功能的改善作用

作者：崔洁; 刘妍; 石玥; 刘磊^*

来源：慢性病学杂志, 2023, 24(03): 321-331.

DOI：10.16440/J.CNKI.1674-8166.2023.03.01

• 流体剪切力
• 血管老化
• 磷脂酰肌醇3-激酶
• 一氧化氮
• 细胞凋亡

目的 观察高流体剪切力对老化血管功能的影响，探讨其可能机制。方法 选取6月龄和24月龄雄性大鼠，建立肠系膜动脉高流体剪切力模型，3周后分离肠系膜动脉。实验分为年轻+正常血流（NF）组、年轻+高血流（HF）组、老年+NF组和老年+HF组，每组动脉取自10只大鼠。采用血管灌流法检测动脉弹性；采用生化法检测血管灌流液中一氧化氮（nitric oxide,NO）含量；采用免疫印迹法检测丝氨酸/苏氨酸激酶（serine/threonine kinase,Akt）及磷酸化Akt (phosphorylated-Akt,p-Akt)水平、叉头样转录因子（forkhead-like transcription factor,FoxO1）及其磷酸化（phosphorylated-FoxO1,p-FoxO1）水平、B淋巴细胞瘤2 (B-cell lymphoma-2,Bcl-2)及其关联X蛋白（Bcl-2-associated X protein,Bax）和半胱氨酸蛋白酶3 (cysteine-dependent aspartate-specifc proteases 3,Caspase-3)蛋白表达。为验证磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）在高流体切应力影响血管功能中的作用，给予已建立高流体剪切力的大鼠静脉注射PI3K抑制剂wortmannin (15μg/kg),24 h后分离肠系膜动脉，检测NO量和相关蛋白表达。结果 与年轻NF组比较，老年NF组大鼠血管弹性明显降低，NO释放减少；p-Akt、p-FoxO1及Bcl-2/Bax表达减少，而Caspase-3的表达增加。与年轻NF组比较，年轻HF组血管弹性无明显增加，内皮细胞释放NO量增多；与此同时，p-Akt和p-FoxO1的蛋白表达水平上调，Bcl-2/Bax表达增加，Caspase-3表达减少。与老年NF组比较，老年HF组血管弹性明显改善，NO释放量增多，p-Akt、p-FoxO1及Bcl-2/Bax表达增加，而Caspase-3的表达减少。采用阻断剂wortmannin抑制PI3K后，可明显抑制高流体剪切力引起的p-Akt和p-FoxO1表达增加。采用wortmannin抑制PI3K后，年轻组和老年组HF血管灌流液中NO含量较未用wortmannin抑制PI3K组明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 高流体剪切力通过PI3k/Akt/FoxO1信号通路促进NO释放，进而抑制老化过程中血管弹性的降低，同时减少细胞凋亡，从而延缓血管老化。

• 单位
  徐州医科大学