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目的采用细胞实验,探讨PI3K/Akt/HIF-1α糖酵解信号通路相关因子在矽尘刺激MLE-12细胞过程中的影响和作用。方法培养小鼠肺泡上皮MLE-12细胞,建立体外矽肺模型,分为5组,对照组(MLE-12细胞),二氧化硅模型组(SiO2),二氧化硅PI3K抑制剂组(SiO2+LY294002),二氧化硅PI3K促进剂组(SiO2+RH-IGF-1),二氧化硅HIF-1α抑制剂组(SiO2+2-甲氧基雌二醇)。在染尘的第4、8、16、24小时后分别收集细胞和上清液;采用CCK8法检测不同组别细胞生存率;应用碱水解法检测纤维化指标羟脯氨酸含量;生化试剂盒检测不同组别糖酵解关键酶己糖激酶、丙酮酸激酶活力及糖酵解代谢终产物乳酸含量;ELISA法检测不同组别IL-6含量;Western Blot法检测不同组别PI3K、p-Akt、HIF-1α蛋白的表达量。结果1随着染尘时间的延长,各组细胞生存率逐渐降低,而且各二氧化硅干预剂组细胞生存率低于对照组和二氧化硅模型组。2羟脯氨酸含量变化:与对照组相比,在第8~24小时,SiO2模型组羟脯氨酸含量明显增加。与SiO2模型组相比,在第8~24小时,二氧化硅PI3K抑制剂组羟脯氨酸含量显著下降。在第4~24小时,二氧化硅PI3K促进剂组的羟脯氨酸含量均升高。在第8~24小时,二氧化硅HIF-1α抑制剂组羟脯氨酸含量明显降低。随着时间的延长,SiO2模型组和二氧化硅PI3K促进剂组的羟脯氨酸含量具有逐渐升高的趋势,并且在第16、24小时变化幅度不大。二氧化硅PI3K抑制剂组的羟脯氨酸含量具有逐渐减低的趋势,并且在第16、24小时变化幅度不大。其余组别羟脯氨酸含量在第16、24小时变化幅度亦不明显。3乳酸含量变化:与对照组比较,在第16、24小时,SiO2模型组乳酸含量升高。与SiO2模型组相比,在第4小时,二氧化硅PI3K抑制剂组乳酸含量稍有下降。在第8~24小时,二氧化硅PI3K抑制剂组的乳酸含量明显减低,差异具有统计学意义(P<0.05)。在第4~24小时,二氧化硅PI3K促进剂组乳酸含量均升高。在第8~24小时,二氧化硅HIF-1α抑制剂组乳酸含量明显下降。随着时间的延长,SiO2模型组乳酸含量逐渐增加,在第16、24小时趋于稳定。并且其余各组乳酸含量在第16、24小时变化程度不大。4己糖激酶活性变化:在第4~24小时,与对照组相比,SiO2模型组己糖激酶活性均增加。与SiO2模型组相比较,二氧化硅PI3K抑制剂组己糖激酶活性下降,二氧化硅PI3K促进剂组己糖激酶活性均升高,二氧化硅HIF-1α抑制剂组己糖激酶活性均降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。SiO2模型组和二氧化硅PI3K促进剂组的己糖激酶活性随着时间的延长而升高,而二氧化硅HIF-1α抑制剂组己糖激酶活性具有随着时间的延长而减低的趋势。二氧化硅PI3K抑制剂组己糖激酶活性随时间的变化不尽一致。5丙酮酸激酶活力变化:与对照组相比,在第8~24小时,SiO2模型组的丙酮酸激酶活力明显增加。在第4~24小时,与SiO2模型组相比,二氧化硅PI3K抑制剂组的丙酮酸激酶活力下降,二氧化硅PI3K促进剂组丙酮酸激酶活力均升高,二氧化硅HIF-1α抑制剂组丙酮酸激酶活力降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。随着时间的延长,SiO2模型组与二氧化硅HIF-1α抑制剂组丙酮酸激酶活力具有逐渐增加的趋势。6 IL-6含量变化:与对照组比,第4~24小时,SiO2模型组IL-6含量升高。与SiO2模型组比,在第4~24小时,二氧化硅PI3K抑制剂组的IL-6含量均降低。在第4~16小时,二氧化硅PI3K促进剂组IL-6含量均升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。在第4~24小时,二氧化硅HIF-1α抑制剂组的IL-6含量减低。随着时间的延长,二氧化硅PI3K促进剂组IL-6含量具有逐渐升高的趋势。7 Western Blot检测蛋白表达结果:在第4~24小时,与对照组比较,SiO2模型组的PI3K、p-Akt和HIF-1α蛋白表达量均升高。与SiO2模型组相比较,二氧化硅PI3K抑制剂组PI3K、p-Akt和HIF-1α的蛋白表达量均降低。二氧化硅PI3K促进剂组PI3K、p-Akt和HIF-1α蛋白表达水平均升高。二氧化硅HIF-1α抑制剂组PI3K、p-Akt蛋白表达量变化不大,HIF-1α蛋白表达量降低。结论1矽尘刺激MLE-12细胞后,能够促进糖酵解的发生发展,加重炎症反应水平及纤维化样改变程度,上调PI3K、p-Akt、HIF-1α表达水平。2给予PI3K/Akt/HIF-1α信号通路抑制剂,能够抑制糖酵解的进程,降低炎症水平及纤维化样改变程度。给予PI3K/Akt/HIF-1α信号通路促进剂,能够促进糖酵解进程,加重炎症水平及纤维化样改变程度。3随着时间的延长,给予PI3K/Akt/HIF-1α信号通路抑制剂或促进剂均无法提高细胞生存率。4在矽尘刺激MLE-12细胞的过程中,调控PI3K/Akt/HIF-1α信号通路相关因子能够影响糖酵解以及纤维化样改变的进程,并由此构成一个缺氧、糖酵解增强、纤维化形成的正反馈环,从而使肺纤维化进行性加重。图10幅;表11个;参136篇。