冠心病是由于冠状动脉阻塞造成的,血氧供应不足引起的心肌损伤的一类心脏疾病,严重性损伤会导致心肌急性缺血,甚至心肌梗死。导致病情严重的原因就是在缺血后不能及时的打开阻塞的动脉,错过了最佳恢复血氧供应的最佳时间。因此,尽快恢复心肌血流灌注是解决心脏疾病的根本方法。目前,临床上尽管使用药物溶栓、冠状动脉旁路移植术(CABG)、经皮冠状动脉介入术(PCI)进行治疗,但其在恢复血流供应很容易引起的心肌缺血再灌注(Ischemiay Reperfiision,I/R)损伤,加速了心肌细胞凋亡和促进了炎症因子、大量氧自由基的释放。因此临床上急需找到在短时间及时恢复氧供的药物进行治疗,为我们找到了新的研究方向。本课题采用戊二醛交联剂合成的聚合猪血红蛋白(pPolyHb),不仅具有携氧、释氧能力,在组织中还可以有效的维持氧含量的稳定。在I/R发生过程中有效的实现快速供氧,发挥心肌保护作用。近期研究中表明PI3K-Akt信号通路在心肌缺血再灌注损伤过程中发挥保护作用。因此,本实验将进一步探讨pPolyHb在心肌缺血再灌注损伤的作用保护机制,研究pPolyHb是否通过PI3K-Akt信号通路发挥保护作用,以及其调节线粒体自噬等对心肌缺血再灌注损伤的影响。在缺血再灌注损伤中对细胞凋亡的影响方面:通过H9C2建立缺氧复氧模型,进行细胞形态观察、检测心肌细胞活性、检测细胞上清液中的LDH和CK活性水平。结果表明20μM浓度下的pPolyHb能有效的恢复细胞正常状态、提高细胞活力、且减轻细胞毒性;利用20μM pPolyHb复氧和PI3K-Akt信号通路抑制剂预处理检测细胞凋亡情况和p-Akt蛋白的表达。结果表明pPolyHb复氧能够降低细胞凋亡率,减少促凋亡蛋白表达,还能够增加p-Akt蛋白的表达,进一步说明了pPolyHb抑制心肌细胞凋亡作用是是通过PI3K-Akt信号通路来调控的;pPolyHb可以抑制某些炎性因子的生成,PI3K-Akt信号通路抑制剂处理后发现促炎因子表达水平升高,NF-κB蛋白表达增加,加重损伤程度,说明pPolyHb是通过PI3K-Akt信号通路调节NF-κB信号途径实现的保护作用。通过线粒体自噬发挥保护作用方面:通过检测各组细胞中线粒体自噬标志性信号蛋白Pink1、Parkin的表达水平,当线粒体自噬被抑制后,检测细胞凋亡情况。结果表明pPolyHb复氧后诱导了线粒体自噬的发生,在一定程度上可抑制细胞发生凋亡。PI3K-Akt信号通路抑制剂处理后,检测自噬蛋白的表达。结果表明Pink1、Parkin的蛋白表达量降低明显,PI3K-Akt信号通路能够影响pPolyHb诱导线粒体自噬。通过检测不同实验组的p-Akt蛋白的表达水平,说明线粒体自噬的发生促进了p-Akt蛋白的表达,进一步证明PI3K-Akt信号通路可通过pPolyHb诱导的线粒体自噬途径实现保护作用。