PI3k/Akt通路在Gi和G12/13协同诱导血小板聚集中的作用机制研究

Platelet activation play a pivotal role in physiological hemostasis and pathological thrombosis. Platelet activation triggered by atherosclerotic plaque disruption or endothelium injury caused by percutaneous coronary intervention (PCI) and the consequent intravascular arterial thrombogenesis is the common pathological basis of heart attack and stroke; therefore antiplatelet drugs are effective for prevention and treatment of coronary artery disease and stroke. There are an array of agonists activated platelets directly or indirectly through the activation of G protein-coupled receptor (GPCR), including Gq, Gi, and G12/13. The existing studies suggested that simultaneous activation of Gi and G12/13 signaling pathway is sufficient to cause platelet aggregation, however, we find that it can not cause platelet aggregation when the platelet agonist concentrations are low, and Gi and G12/13 confirmed to be activated, platelets aggregate when the concentration of agonists are high and PI3k/Akt pathway plays an important role in this process. This project intends to study this issue and to explore its mechanism and to provide new experimental evidence for platelet activation and thrombosis.

血小板激活在生理性止血和病理性血栓形成中起重要作用。血小板异常激活导致的动脉血栓形成是冠心病、中风等动脉血栓性疾病的病理基础，研究血小板激活机制可以为研发抗血小板药物提供理论基础。多种激动剂可直接或间接通过G 蛋白如Gq、Gi 和G12/13等激活G 蛋白偶联受体激活血小板。已有研究表明Gi和G12/13信号通路协同作用后能够引起血小板GPIIb/IIIa激活和聚集，但我们在体外的血小板实验中发现，当应用的血小板激动剂浓度不同时血小板被激活和聚集情况完全不同：即当血小板激动剂浓度较低时并不能引起血小板聚集，而当激动剂浓度较高时血小板才发生聚集，并且初步结果显示PI3k/Akt通路在此过程中起到重要作用。本课题拟在此基础上，对PI3k/Akt通路在Gi 和G12/13通路诱导血小板聚集中的作用进行深入研究，并探讨其可能的发生机制，为完善血小板激活机制提供新的理论基础。

血小板活化在生理止血和病理性血栓形成中起关键作用。由经皮冠状动脉介入（PCI）引起的动脉粥样硬化斑块破裂或内皮损伤引起的血小板活化以及随之而来的血管内动脉血栓形成是心脏病和缺血性中风的常见病理学基础。 G蛋白偶联受体（GPCRs）是最大的膜受体家族，也是大约50％临床使用的药物的靶标，它们通过感受细胞外的分子从而激活细胞内部的信号转导途径，最终导致细胞反应。许多血小板激动剂，如二磷酸腺苷（ADP）、凝血酶、血栓素A2、肾上腺素、PAR1激活肽SFLLRN、PAR4激活肽AYPGKF、胶原蛋白等都可以通过直接或间接激活GPCR进而偶联不同的G蛋白最终活化血小板， 包括Gi和G12/13蛋白。已有的研究表明Gi和G12/13信号途径同时激活足以引起血小板聚集。但是在本研究中，我们使用小鼠，大鼠，人和Gq基因敲除小鼠血小板研究发现同时活化G12/13和Gi 通路时血小板的聚集与否依赖于激动剂浓度，即只有较高浓度的激动剂使G12/13和Gi途径同时激活时才能诱导血小板聚集。同时我们的研究证实Akt和PAK膜易位和磷酸化是血小板Gi和G12/13通路同时活化诱导血小板聚集的关键所在，PI3k/Akt/PAK信号通路在Gi和G12/13诱导的血小板聚集中起重要作用。我们同时发现P2Y12-Gi信号通路在糖尿病病人血小板中活化增强，糖尿病病人的血小板P2Y12受体表达增高，Gi信号可以自发激活，下游信号通路活化增强，动物模型实验得到同样的结果，并发现了具有反向激动剂活性的P2Y12受体拮抗药物具有更好的治疗效果和发展前景。