《AMPK在體外循環誘發急性糖代謝紊亂調控中的作用及機制》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由顧春虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：AMPK在體外循環誘發急性糖代謝紊亂調控中的作用及機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：顧春虎
- 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
人工心肺體外循環（CPB）易誘發心臟手術患者發生嚴重的急性糖代謝紊亂，導致細胞攝取和利用葡萄糖障礙，是CPB致機體損傷的核心機制之一，顯著影響預後，但具體分子機制不明。我們研究發現生理狀態下胰島素調節細胞糖代謝主要通路-PI3K通路顯著受抑，而對細胞能量調節也發揮重要作用的AMPK通路未受抑制，並且在胰島素強化治療後其表達、活性增加，同時糖代謝紊亂得以改善。因此，我們假設在CPB致PI3K通路受抑時，AMPK通路在細胞糖代謝調控中發揮關鍵作用，調控AMPK表達可以有效控制CPB糖代謝紊亂。本研究擬圍繞上述科學假說，在CPB動物模型和細胞模型中干預AMPK通路，結合心肌特異性AMPK基因敲除小鼠，觀察心肌葡萄糖利用等指標，明確AMPK通路是CPB時細胞糖代謝調控以及胰島素強化治療中的關鍵機制之一。本研究將為防治CPB引發的糖代謝紊亂，降低CPB所致機體損傷，提供新的治療靶點和思路。
結題摘要
根據實驗目的和標書研究內容，研究團隊首先建立體外循環犬和大鼠模型，通過檢測體外循環前和主動脈開放後不同時間點的血糖和胰島素水平，發現體外循環可以引起體外循環後的血糖和胰島素水平升高，以及胰島素抵抗指數的升高 （P＜0.05）。進一步研究發現，體外循環降低了胰島素誘導的心肌葡萄糖攝取（P＜0.05）。PET/CT檢查心肌對 18F-FDG 的攝取進一步驗證以上的研究。研究中發現受損的心肌葡萄糖攝取和心肌ATP生成降低與體外循環後的心肌功能下降密切相關。在體外循環損傷心肌葡萄糖攝取的機制研究中，我們發現心肌Akt的失活損傷了體外循環後心肌Glut-4的轉運。SC79激活Akt後可以通過增加心肌葡萄糖攝取和ATP濃度改善體外循環心功能；研究中發現，AICAR激活AMPK可以明顯提高心肌細胞在CPB後的糖攝取，改善心臟功能。AICAR是通過激活AMPK-AS160-GLUT-4改善急性心臟胰島素抵抗；大鼠體內心肌轉染AS160-4P基因，進一步證明AICAR通過活性AMPK-AS160-GLUT4改善心肌損傷和心臟功能障礙。 我們通過原代培養的大鼠心肌，驗證CPB對心肌細胞糖代謝的影響及其分子機制。本研究將為防治CPB引發的糖代謝紊亂，降低CPB所致機體損傷，提供新的治療靶點和思路。
