AMPK负向调控mTOR在脓毒症亮氨酸抵抗中的作用及分子机制研究

脓毒症可导致机体蛋白质合成显著抑制，产生亮氨酸抵抗，具体机制尚未阐明。研究表明：蛋白质合成由mTOR磷酸化4E-BP1和S6K1进行调控，AMPK作为负向调节mTOR的信号分子，可接受胰岛素信号通路上PKB的调控。但该通路在脓毒症亮氨酸抵抗中的作用和机制国内外均未见研究。本课题在我们前期研究肠外营养对脓毒症大鼠蛋白质合成代谢影响的基础上，进一步研究AMPK负向调控mTOR在脓毒症亮氨酸抵抗中的作用和分子机制。拟通过体内和体外实验相结合的方法，首先观察脓毒症状态下蛋白质合成状况、AMPK负向调控mTOR状况、mTOR下游信号通路状况以及胰岛素抵抗状况；然后对AMPK和mTOR分别进行激活和抑制，观察对亮氨酸抵抗的影响；最后对PKB进行激活和抑制，观察脓毒症时胰岛素信号通路对AMPK的影响。从而为治疗亮氨酸抵抗寻找新的药物靶点，提高脓毒症营养支持治疗水平。

脓毒症作为外科最常见的临床综合症之一，不仅导致机体出现明显的分解代谢，体内合成代谢亦被显著抑制，产生亮氨酸抵抗。此时，细胞对亮氨酸敏感性降低，正常情况下由亮氨酸刺激引起的细胞蛋白质合成能力明显下降。本课题就脓毒症状态下亮氨酸抵抗的关键信号分子进行研究。.按照既定研究计划，本课题对脓毒症亮氨酸抵抗条件下AMPK/mTOR信号通路进行重点研究，并考察了其上游重要信号分子PKB的作用。本研究按照既定计划时间节点顺利执行，并达到预期研究目标。.本研究主要分为两个部分进行：（1）AMPK负向调控mTOR在 脓毒症亮氨酸抵抗中的作用；（2）脓毒症亮氨酸抵抗时AMPK活性异常的分子机制研究。在第一部分研究内容中，我们建立大鼠脓毒症模型与大鼠肠外营养支持模型，研究了脓毒症亮氨酸抵抗情况下的mTOR信号异常；检测mTOR的负向调控分子AMPK在脓毒症亮氨酸抵抗情况下的活性，并结合体外实验对AMPK/mTOR信号通路在脓毒症亮氨酸抵抗情况下的状态进行验证；通过对该部分研究内容的研究，我们证实，mTOR活性降低是脓毒症亮氨酸的关键原因，而导致mTOR活性降低与AMPK的异常活化密切相关。在第二部分研究内容中，首先通过大鼠脓毒症模型，证实了PKB对AMPK/mTOR的调控作用及对脓毒症亮氨酸抵抗的影响。在体外实验中，利用Ad5-p110CAAX转染C2C12细胞株，构建p110CAAX表型细胞株，并使用Triciribine阻断PKB，研究PKB在活化及被阻断条件下对AMPK/mTOR通路及亮氨酸刺激条件下蛋白质合成速率的影响。通过本部分研究内容我们证实，脓毒症状态下PKB磷酸化降低，其抑制AMPK磷酸化的能力减弱，是导致AMPK活性增高的重要原因。 .通过本项目的研究，我们认为，在脓毒症状态下，由于AMPK活性异常增高，抑制了mTOR的磷酸化，抑制蛋白质合成的启动，产生亮氨酸抵抗；而脓毒症状态下PKB磷酸化降低，其抑制AMPK磷酸化的能力减弱，是导致AMPK活性增高的重要原因。. 项目组前已发表SCI论文1篇，接受SCI论文1篇，中文核心期刊论文2篇，在投SCI论文1篇；培养博士研究生1名，硕士研究生1名。