基于新鲜冰冻血浆(fresh frozen plasma, FFP )的复苏液能大幅度提高失血性休克(HS)患者治疗疗效,但机理尚不清楚。我们前期工作发现FFP显著上调AMPKα1磷酸化和抑制缺氧诱导人肺微血管内皮细胞HPMEC及HS大鼠肾等血管通透性和凋亡,提示AMPKα1磷酸化可能介导FFP抑制血管通透性和凋亡参与血管内皮细胞保护。本项目拟在前期研究基础上,利用已有HPMEC和已建立HS大鼠等模型,阻断或下调AMPKα1磷酸化,确定AMPKα1磷酸化介导FFP抑制HS导致血管通透性和细胞凋亡;进一步分别改变内皮细胞AMPKα1信号关键分子Sirt1 和FoxO1活性,探讨俩分子是如何与AMPKα1相互作用介导FFP内皮细胞保护作用。项目不仅有助于揭示FFP保护内皮细胞作用机制,而且能为研发抑制血管通透性和细胞凋亡FFP替代品或新药提供科学依据。
fresh frozen plasma;endothelial cells;hemorrhagic shock;permeability;
失血性休克(HS)因其诱导血管收缩、增加微血管通透性及细胞凋亡等往往引起肺、肾等多器官功能不全。新鲜冰冻血浆(FFP)能大幅度地提高疗效。前期发现FFP复苏能抑制缺氧诱导人肺微血管内皮细胞及HS鼠肾血管通透性及凋亡,提示FFP可能参与降低HS导致血管高通透性和细胞凋亡,修复内皮屏障、维护其功能完整过程,然而机制不清楚。项目以腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)为切入点,利用人肺微血管内皮细胞和HS小鼠等模型,下调HS小鼠中AMPKα1活性,检测FFP复苏后小鼠肾、肺等主要脏器血管通透性、细胞凋亡及相关蛋白表达,结果显示FFP复苏降低HS小鼠肺血管通透性,减少HS鼠肾血管内皮细胞的凋亡,下调AMPKa活性后肺血管通透性增加,连接蛋白表达降低,肾血管内皮细胞的凋亡增加,凋亡相关酶Caspase-3蛋白裂解片段增多且这些与AMPKα1磷酸化有关。表明AMPKa在这一过程中发挥重要作用。为进一步确定AMPKα1特异性位点磷酸化在FFP内皮细胞保护中的作用, 将含有AMPKα1特异性位点磷酸化质粒转染细胞,结果发现恢复AMPKα1活性能显著提高FFP降低缺氧/再复氧诱导其通透性及凋亡,说明AMPKα1特异性位点磷酸化介导FFP内皮细胞保护作用。为证实FFP中激活AMPKα1关键因子脂联素参与FFP内皮细胞保护作用。分别采用FFP或脂联素抗体亲和层析柱耗竭脂联素的FFP或向耗竭脂联素又重新添加人工合成脂联素FFP复苏,检测休克后各组小鼠肺等组织中AMPKα1活性、血管通透性、细胞凋亡及相关蛋白表达, 结果发现FFP中脂联素是激活AMPKα1参与内皮细胞的保护关键因子。另外下调AMPKα1活性,发现FFP复苏HS小鼠肾或肺组织或内皮细胞Sirt1表达降低,而抑制Sirt1却可降低AMPKα1磷酸化,削弱FFP复苏抑制细胞通透性。说明AMPKα1与Sirt1之间相互调节介导FFP内皮细胞保护作用。同样发现HS可导致小鼠肺组织AMPKα1和FoxO1两蛋白磷酸化下调,FFP复苏却能逆转。进一步发现这些与FFP能活化胞内FoxO1磷酸化,FoxO1 出核增加及FoxO1从其DNA结合转录区分离,导致FoxO1转录活性降低,下调AMPKα1活性可阻碍FFP上述作用, 表明FFP可通过激活AMPKα1增加FoxO1磷酸化降低其转录活性抑制内皮细胞通透性参与内皮细胞保护功能。