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研究背景：在应激情况下，AMP激活的蛋白激酶(AMPK)在细胞能量代谢平衡中扮演着核心角色，而热休克反应是应激时细胞存活的一个重要的自我保护机制。对于应激情况下AMPK活性变化与热休克蛋白表达之间的关系目前尚不清楚。
研究结果：AMPK的活性主要是由其a亚基的第172位苏氨酸的磷酸化决定的。发现在热应激时，HepG2细胞中AMPKa的磷酸化水平迅速且显著的下降，而且这一现象普遍存在于多种哺乳动物细胞，提示在热应激情况下，AMPK的活性被抑制。在HepG2细胞中，由热应激诱导的AMPK去磷酸化进一步引起其下游靶分子乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的去磷酸化，以及磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)的表达上调。这些结果进一步支持热应激通过使AMPKa去磷酸化而抑制AMPK的活性。AMPK活性受细胞内AMP/ATP比值的调控，发现热应激时，细胞内ATP水平无显著变化，但用磷酸酶2A(PP2A)的抑制剂冈田酸(okadaic acid)预处理HepG2细胞或者用RNA干扰技术抑制PP2A的表达能有效地抑制热应激导致的AMPKa去磷酸化，提示热应激通过PP2A使AMPKa去磷酸化而失活。热应激或热休克蛋白诱导剂（CdC12，celastrol，MG132）均能诱导热休克蛋白70(HSP70)的表达，用AMPK的特异性激活剂5-氨基4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸(AJCAR)激活AMPK能显著抑制热应激或这些诱导剂所引起的热休克蛋白70(HSP70)的表达。同样用RNA干扰技术抑制AMPKa的表达也能有效地逆转在热休克反应中AICAR对HSP70表达的抑制作用。这些结果表明热应激时细胞内AMPK的失活能促进HSP70的表达。进一步探讨了热应激时AMPK调节HSP70表达的分子机制，发现用AICAR激活AMPK并不能影响热应激引起的热休克转录因子l(HSFl)的入核、磷酸化、以及与HSP70基因启动子区热休克反应元件的结合，但是在一定程度上显著降低了HSP70 mRNA的稳定性。
结论：上述结果表明，在热休克反应中，PP2A介导的对AMPK活性的抑制促进了HSP70的表达，其机制至少部分是通过增强HSP70 mRNA的稳定性实现的。本研究阐明了热应激情况下HSP表达增加的一个新的机制。