AMPK/PGC-1α信號(hào)通路在硫化氫抗心肌缺血/再灌注損傷中的作用

楊潔瓊，胡明珠，杜　斌，陳俊良，龐慶豐，季　永，［.蘇州大學(xué)附屬第四醫(yī)院(無(wú)錫市第四人民醫(yī)院)麻醉科，.江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院，江蘇無(wú)錫　406］

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AMPK/PGC-1α信號(hào)通路在硫化氫抗心肌缺血/再灌注損傷中的作用

楊潔瓊1，胡明珠2，杜斌2，陳俊良2，龐慶豐2，季永1，2
［1.蘇州大學(xué)附屬第四醫(yī)院(無(wú)錫市第四人民醫(yī)院)麻醉科，2.江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院，江蘇無(wú)錫214062］

中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào): R-332; R322.11; R329.24; R542.202.2; R977.3

摘要:目的探討AMPK/PGC-1α信號(hào)通路在硫化氫(H2S)抗心肌缺血/再灌注(I/R)損傷中的作用。方法采用Langendorff灌流裝置平衡灌注20 min，停灌30 min，復(fù)灌60 min建立大鼠離體心肌I/R損傷模型?！酳D大鼠72只，隨機(jī)分為6組(n = 12):空白組(Control組)，缺血/再灌注組(I/R 組)，溶媒組(DMSO組)，抑制劑Compound C組(CC組)，H2S后處理組(NP組)，H2S后處理+ CC組(N + C組)。記錄平衡末及再灌注末的心率(HR)左室發(fā)展壓(LVDP)、左室內(nèi)壓上升最大速率(+ dp/dtmax)、左室內(nèi)壓下降最大速率(－dp/dtmax)和左室舒張末期壓(LVEDP);再灌注末，TTC法染色并測(cè)定心肌梗死面積; HE 染色觀(guān)察各組心肌組織形態(tài)學(xué)改變;免疫組化檢測(cè)PGC-1α的表達(dá); Western blot半定量總的AMPKα、p-AMPKα和PGC-1α的表達(dá)水平。結(jié)果平衡末各組間心功能指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0. 05)。再灌注末，與I/R組比較，NP組能明顯改善再灌注損傷心功能的各項(xiàng)指標(biāo)(P＜0. 05)，減少心肌梗死面積［(23. 9±3. 4)% vs(60. 9±3. 8)%，(P＜0. 05)］; HE染色顯示NP組心肌損傷明顯減輕;同時(shí)p-AMPKα、PGC-1α蛋白表達(dá)水平明顯升高(P＜0. 05)。Compound C逆轉(zhuǎn)了H2S后處理產(chǎn)生的心肌保護(hù)效應(yīng)及p-AMPKα和PGC-1α的表達(dá)增加。結(jié)論AMPK/PGC-1α信號(hào)通路參與了H2S抗心肌缺血/再灌注損傷的過(guò)程。

關(guān)鍵詞:缺血/再灌注損傷;硫化氫;后處理;心肌保護(hù);腺苷酸活化蛋白激酶;過(guò)氧化酶增殖激活受體γ轉(zhuǎn)錄輔助活化因子-1α;線(xiàn)粒體保護(hù)

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2015－6－5 11:22網(wǎng)絡(luò)出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150605.1122.013.html

季永(1969－)，男，博士，教授，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，研究方向:心、肺、腦功能衰竭的機(jī)制及預(yù)防，通訊作者，E-mail: jiyong6914@ 163.com

硫化氫(hydrogen sulfide，H2S)作為第3種氣體信號(hào)分子，近年來(lái)在心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)損傷中的作用備受關(guān)注。本課題組前期研究證實(shí)，H2S后處理可減輕心肌I/R損傷［1］，其機(jī)制可能與多種物質(zhì)及信號(hào)通路有關(guān)。但目前人們對(duì)H2S保護(hù)心肌I/R損傷的機(jī)制尚未完全清楚。研究發(fā)現(xiàn)［2］，激活腺苷酸活化蛋白激酶/過(guò)氧化物酶體增生物激活受體γ共激活因子1α(AMP-activated protein kinase-peroxisome proliferator activated receptor gamma co-activator，AMPK/PGC-1α)通路可減輕心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷。但是AMPK/PGC-1α通路是否參與了H2S后處理對(duì)離體大鼠心肌I/R損傷的保護(hù)作用尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究利用AMPK特異性抑制劑Compound C阻斷AMPK/PGC-1α信號(hào)通路，觀(guān)察其對(duì)H2S后處理心肌保護(hù)作用的影響，以探討AMPK/PGC-1α信號(hào)通路在H2S抗心肌I/R損傷中的作用。

1　材料與方法

1.1藥品與試劑氯化三苯基四氮唑(TTC)、NaHS(Sigma，美國(guó)); AMPK抑制劑Compound C(Sigma，美國(guó))，用DMSO溶解;其余化學(xué)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純產(chǎn)品。兔抗總AMPKα抗體(2603S，Cell Signaling)、兔抗磷酸化AMPKα(Thr172)單克隆抗體(2535P，Cell Signaling);兔抗PGC-1α多克隆抗體(ab54481，ABCAM);兔抗β-actin多克隆抗體、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG及兔超敏二步法免疫組化檢測(cè)試劑、二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色試劑盒(北京中杉金橋生物公司); SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液、超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒(碧云天，中國(guó))。

1.2儀器Langendorff灌注裝置、八通道生理記錄儀Powerlab/8s(AD Instrument，澳大利亞);－80℃超低溫冰箱(EppendorfAG，德國(guó));石蠟切片機(jī)(Leica，德國(guó)); Nikon 80i光學(xué)顯微鏡及圖像處理系統(tǒng)(Nikon 80i，日本)。

1.3大鼠離體心肌I/R模型建立清潔級(jí)♂SD大鼠72只，體質(zhì)量(250～300)g，浙江省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào): SCXK(浙)2014－0001。大鼠腹腔注射肝素鈉500 U·kg－1抗凝，10%水合氯醛(300～350)mg·kg－1麻醉。開(kāi)胸迅速取心臟，置于預(yù)冷(4℃)的改良Krebs-Henseleit(K-H)液中，迅速主動(dòng)脈逆行插管并固定在Langendorff灌注裝置上。以改良的K-H液［其成分為(mmol· L－1): NaCl 118. 5，KCl 4. 7，CaCl22. 5，MgSO41. 2，KH2PO41. 2，NaHCO324. 8，d-Glucose 11，EDTA-2Na 0. 125，pH 7. 4，95% O2和5% CO2的混合氣體飽和］行常規(guī)恒壓灌流，維持灌流液溫度37℃。心臟灌流(1～2)min后經(jīng)左心耳切口向左心室插入球囊，向球囊緩慢注水調(diào)節(jié)囊內(nèi)壓為(0. 67～1. 33)kPa，另一端接壓力傳感器至多導(dǎo)生理記錄儀，Labchart 7. 0軟件實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)并分析左心血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo):心率(heart rate，HR)、左室發(fā)展壓(left ventricular developed pressure，LVDP)、左室內(nèi)壓上升最大速率(the maximun rate of increase of left ventricular pressure，+ dp/dtmax)、左室內(nèi)壓下降最大速率(the maximun rate of decrease of left ventricular pressure，－dp/dtmax)和左室舒張末壓(left ventricular diastolic pressure，LVEDP)。

1.4實(shí)驗(yàn)分組72只♂SD大鼠隨機(jī)分為6組(n =12，每組中6只用于測(cè)定心肌梗死面積，6只用于免疫組化及Western blot檢測(cè)):①Control組，37℃K-H液全心灌注110 min;②I/R組，平衡20 min，全心停灌30 min后，再灌注60 min;③DMSO組，平衡10 min后及再灌注5 min內(nèi)用含有0. 02% DMSO的K-H液灌注，共計(jì)15 min，其余步驟同I/R處理;④CC組，平衡10 min后及再灌注5 min內(nèi)灌注含10 μmol·L－1Compound C溶于0.02% DMSO的K-H液，共15 min，其余處理同I/R組;⑤NP組，全心停灌30 min后，即刻再灌含NaHS 10 μmol·L－1的KH液15 s，不含NaHS的K-H液15 s，連續(xù)循環(huán)4次，共灌注60 min，其余處理同I/R組;⑥N + C組，平衡10 min后及再灌注5 min內(nèi)灌注含10 μmol· L－1Compound C溶于0. 02% DMSO的K-H液，共15 min，同時(shí)再灌即刻灌流含NaHS 10 μmol·L－1的KH液15 s，不含NaHS的K-H液15 s，連續(xù)循環(huán)4次，其余處理同I/R組。

1.5心肌梗死面積測(cè)定再灌注末取下心臟于－80℃冰箱冷凍，自心尖至心底部將心臟橫切約2 mm薄片，浸于1 % TTC磷酸緩沖液(pH 7.4)中，37℃恒溫箱中閉光孵化20 min，染色過(guò)程中不時(shí)振蕩使染色均勻，梗死心肌呈灰白色，正常存活心肌呈磚紅色。甲醛固定后掃描，采用Image pro plus 6.0軟件計(jì)算心肌梗死面積百分比(MIS%)=(心肌梗死面積之和/心肌總面積之和)×100%。

1.6常規(guī)組織病理學(xué)檢測(cè)及免疫組化檢測(cè)再灌注末取心臟，4%甲醛溶液固定，乙醇梯度脫水，常規(guī)石蠟包埋切片，分別進(jìn)行蘇木精－伊紅(hematoxylin-eosin，HE)及免疫組織化學(xué)染色。免疫組化染色按照兔超敏二步法免疫組化試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行標(biāo)記染色。一抗(PGC-1α，1∶300稀釋)4℃孵育過(guò)夜，BAD顯色，蘇木精復(fù)染，鏡下以黃色或深棕褐色顆粒為陽(yáng)性標(biāo)記觀(guān)察PGC-1α表達(dá)。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)高倍視野(high power field，HPF)(×400)，計(jì)數(shù)PGC-1α陽(yáng)性細(xì)胞，以陽(yáng)性表達(dá)指數(shù)(positive ex-pression index，PEI)反映各組心肌組織PGC-1α表達(dá)的情況，表達(dá)指數(shù)/% =(視野內(nèi)陽(yáng)性細(xì)胞個(gè)數(shù)/視野內(nèi)所有心肌細(xì)胞個(gè)數(shù))×100%。

1.7 Western blot法半定量測(cè)定總的AMPKα(t-AMPKα)、p-AMPKα和PGC-1α再灌注末迅速取左心室心肌組織于－80℃冰箱保存。標(biāo)本齊后冰上裂解組織制備勻漿，4℃14 000×g離心10 min，取上清BCA測(cè)蛋白濃度，配平煮沸，取等量心肌樣本進(jìn)行SDS-PAGE電泳，分離后將蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。5% BSA室溫封閉2 h，加入一抗(AMPKα，1∶1 000稀釋; p-AMPKα，1∶1 000稀釋; PGC-1α，1∶1 000稀釋;β-actin，1∶3 000稀釋)，4℃孵育過(guò)夜，TBST室溫漂洗，加入二抗(辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG，1∶2 000稀釋)，室溫?fù)u床孵育2 h，TBST漂洗后，ECL發(fā)光和曝光，用Image pro plus 6.0圖像分析軟件對(duì)蛋白條帶進(jìn)行半定量分析。

2　結(jié)果

2.1硫化氫后處理對(duì)大鼠左心室血流動(dòng)力學(xué)的影響結(jié)果顯示，平衡末各組血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0. 05)，見(jiàn)Tab 1。再灌注60 min末，除Control組外，其余各組與基礎(chǔ)值比較，LVEDP明顯升高(P＜0. 05)，HR、LVDP、±dp/dtmax明顯降低(P＜0. 05);與I/R組比較，NP組LVEDP明顯降低(P＜0. 05)，HR、LVDP、±dp/dtmax明顯升高(P＜0. 05);與NP組比較，N + C組LVEDP明顯升高(P＜0. 05)，HR、LVDP、±dp/dtmax明顯降低(P＜0. 05); DMSO組、CC組與I/R比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)Tab 2。

Tab 1　Hemodynamics at the end of baseline(±s，n =12)

Tab 1　Hemodynamics at the end of baseline(±s，n =12)

Control: time-matched reperfusion; I/R: ischemia reperfusion; DMSO: dimethyl sulfoxide; CC: AMPK/PGC-1α pathway inhibitor Compound C(10 μmol·L－1); NP: hydrogen sulfide postconditioning(10 μmol·L－1); N + C: hydrogen sulfide postconditioning with Compound C

HR/LVDP/+ dp/dtmax/－dp/dtmax/LVEDP/Groupmin－1kPakPa·s－1kPa·s－1kPa Control 　253±16 　12.2±0.6 　332±24 　251±13 　1.05±0.09 I/R 　254±14 　12.2±1.4 　325±25 　246±14 　1.03±0.11 DMSO 　252±15 　12.1±0.6 　329±27 　248±17 　1.05±0.08 CC　249±18 　12.2±0.9 　322±22 　244±13 　1.04±0.06 NP　252±20 　12.3±0.4 　319±29 　246±9 　1.04±0.14 N +C 　251±14 　12.2±0.57 　323±33 　249±11 　1.04±0.06

Tab 2　Hemodynamics at 60 min reperfusion(±s，n =12)

Tab 2　Hemodynamics at 60 min reperfusion(±s，n =12)

*P＜0. 05 vs control;#P＜0. 05 vs I/R;△P＜0. 05 vs NP

HR/LVDP/+ dp/dtmax/－dp/dtmax/LVEDP/Group min－1kPakPa·s－1kPa·s－1kPa Control 246±22 　11.6±0.9 　328±27 　246±16 　1.06±0.07 I/R 　181±14*　7.2±0.9*　177±26*　116±12*　4.54±0.81*DMSO 　187±17＊△　7.2±0.9＊△182±25＊△　119±13＊△　4.19±0.40＊△CC 　166±15＊△　7.0±0.8＊△174±21＊△　116±7＊△　4.66±0.56＊△NP 　233±12* #9.7±0.8* #282±24* #173±11* #　3.73±0.84* #N +C 　192±20＊△　7.4±0.5＊△189±24＊△　124±9＊△　4.43±0.46

2.2硫化氫后處理對(duì)心肌梗死面積的影響結(jié)果顯示，與Control組梗死面積百分比(15. 2±2. 9)%比較，I/R組梗死面積百分比增加，為(60±3. 8)%(P＜0. 05);與I/R組比較，NP組梗死面積百分比減小，為(23. 9±3. 4)%(P＜0. 05);與NP組比較，N + C組梗死面積百分比增加，為(58. 5± 4. 3)%(P＜0. 05); DMSO組和CC組的梗死面積百分比分別為(59. 4±2. 7)%和(61. 6±4. 9)%，與I/R組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)Fig 1。

Fig 1　Percentage of infract size of myocardium at the end of reperfusion(±s，n =6)*P＜0. 05 vs control;#P＜0. 05 vs I/R;△P＜0. 05 vs NP

2.3各組HE染色心肌組織形態(tài)學(xué)改變各組HE染色心肌組織形態(tài)學(xué)改變見(jiàn)Fig 2。Control組心肌肌束排列整齊，有分支，著色均勻，胞膜完整，間質(zhì)無(wú)水腫; I/R組心肌肌束排列紊亂，大量肌纖維斷裂，間質(zhì)水腫明顯; NP組心肌肌束排列相對(duì)整齊，間質(zhì)輕度水腫，介于正常組和I/R組之間; CC組和N + C組與I/R組比較無(wú)明顯差異。

Fig 2　The myocardial tissue morphology change after HE staining of each group(×400，bar =20 μm)

2.4免疫組織化學(xué)檢測(cè)心肌組織PGC-1α的表達(dá)

PGC-1α陽(yáng)性反應(yīng)為黃色或深棕褐色顆粒，主要在心肌細(xì)胞核中表達(dá)明顯，見(jiàn)Fig 3。結(jié)果顯示，正常細(xì)胞核被蘇木精復(fù)染成藍(lán)色，少見(jiàn)陽(yáng)性染色。與Control組PGC-1α陽(yáng)性表達(dá)指數(shù)(PEI)(11±4)%比較，I/R組PGC-1α PEI明顯增加，為(41±5)%(P＜0. 05);與I/R組比較，NP組PGC-1α PEI進(jìn)一步增加，為(54±3)%(P＜0. 05);與NP組比較，N + C組PGC-1α PEI減少，為(37±4)%(P＜0. 05); DMSO組和CC組的PGC-1α PEI分別為(36 ±5)%和(31±4)%，與I/R組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.5硫化氫后處理對(duì)心肌p-AMPKα和PGC-1α表達(dá)水平的影響Western blot半定量分析p-AMPKα和PGC-1α在心肌細(xì)胞中的表達(dá)情況，見(jiàn)Fig 4A和Fig 4B。結(jié)果顯示，與Control組比較，I/R 組p-AMPKα、PGC-1 α蛋白表達(dá)水平升高(P＜ 0. 05);與I/R組比較，NP組p-AMPKα、PGC-1α蛋白表達(dá)水平進(jìn)一步升高(P＜0. 05);與NP組比較，CC組和N + C組p-AMPKα、PGC-1α蛋白表達(dá)水平明顯降低(P＜0. 05); DMSO組與I/R組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Fig 3　Expression of PGC-1α at 60 min reperfusion detected by immunohistochemstry(×400，bar =20 μm)

3　討論

隨著心肌梗死發(fā)生率增高及早期冠脈再通治療的廣泛開(kāi)展，心肌I/R損傷成為臨床常見(jiàn)的病理生理現(xiàn)象，如何減輕I/R損傷是亟待解決的問(wèn)題。越來(lái)越多的研究證明，新型氣體信號(hào)分子H2S在重要臟器尤其是心肌缺血/再灌注損傷方面扮演著重要的角色。本課題組的前期研究證實(shí)，10 μmol·L－1的外源性NaHS后處理可以減輕離體大鼠心肌I/R損傷［1］，其可能的機(jī)制有:激活JAK2/STAT3信號(hào)通路［3］、調(diào)節(jié)抗腫瘤增值蛋白［4］和線(xiàn)粒體Cx43蛋白的表達(dá)［5］、激活線(xiàn)粒體ATP敏感性鉀通道，抑制MPTP開(kāi)放［6］等。但目前關(guān)于H2S對(duì)心肌I/R損傷的具體保護(hù)機(jī)制尚未完全闡明，仍需進(jìn)一步研究。

AMPK/PGC-1α信號(hào)通路是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一條重要的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，在調(diào)節(jié)缺血缺氧及能量代謝等方面發(fā)揮著重要的作用［7］。研究發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血缺氧時(shí)，AMPK可被迅速激活，進(jìn)而減輕心肌I/R損傷［8－9］。PGC-1α作為AMPK的下游重要的靶分子，可被AMPK直接磷酸化，在線(xiàn)粒體生物合成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用［10］。研究發(fā)現(xiàn)［11］，激活A(yù)MPK/PGC-1α通路可通過(guò)促進(jìn)線(xiàn)粒體生物合成途徑減輕心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷。另外也有文獻(xiàn)報(bào)道p-AMPKα可以上調(diào)PGC-1α蛋白的表達(dá)，其抑制劑Compound C可以抑制PGC-1α的表達(dá)上調(diào)［2］。為了研究AMPK/PGC-1α信號(hào)通路在H2S抗心肌缺血/再灌注損傷中的作用。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用AMPK/PGC-1α通路抑制劑Compound C，觀(guān)察各組心功能指標(biāo)、心肌梗死面積、HE染色心肌組織形態(tài)學(xué)改變以及p-AMPKα、PGC-1α蛋白的表達(dá)情況。

Fig 4 Effect of various treatment procedures on expression of p-AMPKα，PGC-1αat 60 min reperfusion analyzed by Western blot(珋x±s，n =3)A: H2S increased the protein expression of p-AMPKα; B: H2S increased the protein expression of PGC-1α．*P＜0. 05 vs control;#P＜0. 05 vs I/ R;△P＜0. 05 vs NP

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，與I/R組比較，NP組HR、LVDP、±dp/dtmax均升高，LVEDP降低，明顯改善了心功能。同時(shí)，H2S后處理使心肌梗死面積減少，HE染色心肌組織形態(tài)學(xué)損傷也相對(duì)較輕，提示H2S后處理可以減輕心肌損傷。而加入Compound C抑制AMPK/PGC-1α后，H2S后處理血流動(dòng)力學(xué)的改善作用被廢除，心肌梗死面積增加，HE染色心肌組織形態(tài)學(xué)損傷相對(duì)嚴(yán)重，提示AMPK/PGC-1α參與了H2S后處理對(duì)心肌I/R損傷的保護(hù)作用。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)，正常情況下，心肌細(xì)胞中p-AMPKα和PGC-1α蛋白的表達(dá)均較少; I/R后，二者表達(dá)水平均升高。但在H2S后處理后，與I/R組比較，二者的表達(dá)水平進(jìn)一步升高，提示H2S后處理誘導(dǎo)了上述蛋白的表達(dá);而加入Compound C后，上述蛋白的表達(dá)水平均又下降，提示Compound C抑制了H2S后處理誘導(dǎo)的p-AMPKα和PGC-1α蛋白的表達(dá)能力，提示p-AMPKα可能通過(guò)誘導(dǎo)PGC-1α蛋白的表達(dá)而參與硫化氫后處理的抗心肌I/R損傷作用。與Yan等［12］發(fā)現(xiàn)的p-AMPKα可以上調(diào)PGC-1α蛋白的表達(dá)發(fā)揮心肌保護(hù)作用的報(bào)道相一致。

綜上所述，AMPK/PGC-1α信號(hào)通路參與了硫化氫抗心肌缺血/再灌注損傷的作用，其機(jī)制可能與硫化氫后處理激活A(yù)MPK，上調(diào)PGC-1α的表達(dá)有關(guān)。但硫化氫后處理與AMPK/PGC-1α信號(hào)通路之間的具體機(jī)制將有待于進(jìn)一步的深入研究。

(致謝:本實(shí)驗(yàn)研究在江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院龐慶豐教授實(shí)驗(yàn)室完成，感謝龐慶豐教授給予我整個(gè)課題實(shí)驗(yàn)的悉心指導(dǎo)、幫助和支持!)

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Role of AMPK/PGC-1α pathway in cardioprotection of hydrogen sulfide against ischemia/reperfusion injury

YANG Jie-qiong1，HU Ming-zhu2，DU Bin2，CHEN Jun-liang2，PANG Qing-feng2，JI Yong1，2
［1.Dept of Anesthesiology，the 4th Affiliated Hospital of Soochow University(Wuxi 4th People’s Hospital)，Wuxi Jiangsu 214062，China; 2.Jiangnan University’s Medicine，Wuxi Jiangsu 214062，China］

Abstract:Aim To explore the role of AMPK/PGC-1α pathway in cardioprotection of hydrogen sulfide(H2S)against ischemia/reperfusion(I/R)injury.

Methods Langendorff perfusion apparatus was used to build an isolated rat myocardial I/R model.Seventytwo male SD rats were randomly divided into 6 groups(n =12): control group(Control)，ischemia/reperfusion group(I/R)，DMSO group(DMSO)，inhibitor Compound C group(CC)，H2S postconditioning group(NP)，and H2S with Compound C group(N + C).The heart rate(HR)，the left ventricular developed pressure(LVDP)，the maximum rate of increase or decrease of left ventricular pressure(±dp/dtmax)and the left ventricular diastolic pressure(LVEDP)were registered at 20 min of baseline and 60 min of reperfusion separately.Triphenyl tetrazolium chloride(TTC)staining and HE staining were used to determine the myocardial infarct size and the myocardial tissue morphological change of each group was observed respectively.Immunohistochemistry was used to determine the expression of PGC-1α.The expressions of total AMPK(tAMPKα)，phosphorylated AMPK(pAMPKα)and PGC-1α were detected with Western blot anaylsis.Results There were no differences in equilibrium hemodyamics observed between the experimental groups(P＞0. 05).At the end of reperfusion，compared with I/R group，NP group had obviously ameliorated functional recovery and significantly decreased myocardial infarct size［(23. 9±3. 4)% vs(60. 9±3. 8)%，(P＜0. 05)］.HE staining showed that in NP group，the myocardial injury was reduced.Meanwhile，the expression of pAMPKα and PGC-1α increased significantly.However，Compound C reversed the cardioprotection effects provided by hydrogen sulfide postconditioning and reduced the expression of pAMPKα and PGC-1α.Conclusion AMPK/PGC-1α pathway is involved in the role of hydrogen sulfide against ischemia/reperfusion injury.

Key words:ischemia/reperfusion; hydrogen sulfide; postconditioning; cardioprotection; AMP-activated protein kinase; peroxisome proliferator activated receptor gamma co-activator; mitochondrial protection

作者簡(jiǎn)介:楊潔瓊(1988－)，女，碩士生，研究方向:重要臟器功能衰竭的機(jī)制及預(yù)防，E-mail : yjq881018@163.com;

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81270126);無(wú)錫市醫(yī)學(xué)管理中心醫(yī)學(xué)科研面上項(xiàng)目(No YGZXM1407)

收稿日期:2015－03－09，修回日期:2015－04－14

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1001－1978(2015)07－0951－06

doi:10.3969/j.issn.1001－1978.2015.07.013