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本文聚焦 PI3K/AKT 信号通路在缺血再灌注(I/R)损伤中的作用,总结相关分子机制及预防策略。
缺血性疾病中 PI3K/AKT 等信号通路的研究进展
缺血(Ischemia),也被称为局部缺血,是指身体内细胞、肌群或器官的血液流动减少,最终导致细胞代谢以及维持组织活力所需的氧气供应不足。缺血会引发一系列严重的健康问题,其中中风(Stroke)是各类脑血管疾病最主要且极具危害性的临床表现。
中风存在多种类型,主要包括缺血性中风(Ischemic stroke)、脑出血(Intracerebral hemorrhage)、蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage) 。不同类型的中风有着不同的发病原因,例如心源性栓塞(Cardioembolic)、动脉粥样硬化血栓形成(Atherothrombotic)、腔隙性缺血性中风(Lacunar ischemic strokes)、动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysmal subarachnoid hemorrhage)等。同时,脑血管疾病还涵盖其他影响脑血管的病症,像血管畸形(Vascular malformations)、未破裂动脉瘤(Unruptured aneurysms)。这些病症在发病率和治疗方式上各有特点。
在缺血性疾病的研究中,PI3K/AKT 信号通路备受关注。PI3K/AKT 信号通路在缺血再灌注(I/R,Ischemia-reperfusion)损伤的发生过程中起着至关重要的作用。缺血再灌注损伤是指在缺血一段时间后恢复血液供应,反而加重组织损伤的现象。当组织发生缺血时,细胞内的代谢环境会发生显著变化,而 PI3K/AKT 信号通路的激活与否对细胞在这种环境下的命运有着重要影响。
PI3K/AKT 信号通路激活后,会作用于多个下游靶点,其中 mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白,Mammalian target of rapamycin)是一个关键靶点。mTOR 被 PI3K/Akt 信号通路激活后,对心脏具有重要的保护作用,能够抵御缺血再灌注带来的损伤。在心脏缺血再灌注的过程中,mTOR 的激活可以调节细胞内的多种代谢途径,维持细胞内环境的稳定,减少心肌细胞的死亡,从而对心脏起到保护作用。
此外,涉及 PI3K/Akt/Erk/PTEN/mTOR 的信号通路在缺血性中风后神经元的增殖和维持方面发挥着关键作用。缺血性中风发生后,神经元会面临一系列的生存挑战,如缺氧、能量代谢障碍等。而 PI3K/Akt/Erk/PTEN/mTOR 信号通路可以通过调节神经元内的多种生物学过程,促进神经元的增殖和存活,维持神经元的正常功能。例如,该信号通路可以调节细胞周期相关蛋白的表达,促进神经元的分裂和增殖;还可以通过调节细胞内的抗氧化防御系统,减少氧化应激对神经元的损伤。
通过对各类临床前和临床研究的总结分析,发现针对这些信号通路的受体进行干预,有望成为预防缺血性疾病的有效策略。目前的研究虽然取得了一定进展,但仍有许多未知之处。例如,在不同的组织和器官中,PI3K/AKT 等信号通路的具体调控机制是否存在差异;针对信号通路受体的干预措施在实际应用中是否会产生其他副作用等。未来需要进一步深入研究,以更好地揭示缺血性疾病的发病机制,为临床治疗提供更有效的方法。