为适应生理性心脏肥大，增加脂肪酸线粒体氧化（FAO）能力必需依赖1A级磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信号传导（O’Neill et al Cell Metabolism， 2007)。为明确PI3K信号传导是否调节病理性心肌肥厚的线粒体功能，本研究考察了组成性激活突变基因(caPI3K)转基因或显性阴性的(dnPI3K) PI3K t转基因过表达并经横断主动脉收缩（TAC）的小鼠的心肌细胞的线粒体和收缩功能。WT，caPI3K和dnPI3K 小鼠TAC处理后的心脏重量相似，但分别与各自基线水平相比（分别为44.1 ± 9.7 vs. 31.2 ± 5.6 vs. 81.9 ± 23.5 %），均显著增加几倍(P<0.05)，各组基线水平的差异是由于心脏大小所致。TAC处理后，PI3K的活性通过测定Akt/PKB的 Ser 473和Thr308的磷酸化作用，发现与WT组小鼠相比，caPI3K组小鼠Ser 473和Thr308的磷酸化作用分别增加2.0和5.5倍（P<0.05）；而dnPI3K组的活性分别下降0.7和0.8倍。TAC处理后，所有基因型小鼠的肥大标志物BNP，ANP和ACTA1水平均下降。TAC处理并未影响所有基因型小鼠的缩短分数和+ dP/dt的下降趋势。在基线水平，ADP刺激线粒体最大耗氧量（VADP，WT：caPI3K：dnPI3K为13.6±0.5：15.9±0.9：13.7±0.6 nmolO2/min/m gdw， P<0.05），ATP的合成分别为31.2±3.9 ：36.3±3.6：26.8±4.7 nmol/min/mgdw， P<0.05)， caPI3K组小鼠心脏对底物棕榈酰肉毒碱的消耗较高，但TAC处理后，所有基因型小鼠的VADP(WT：caPI3K：dnPI3K，11.0±0.4：12.3±0.5：11.9±0.5)和ATP的合成 (WT：caPI3K：dnPI3K，28.6±2.4：26.9±2.7 ：25.0±1.7)均显著地相等地下降。sham caPI3K组小鼠心脏FAO和OXPHOS基因的表达未见变化，但sham dnPI3K组表达下降。TAC处理后，WT 和caPI3K组小鼠心脏的这些基因的表达水平均同等降低，且在dnPI3K组进一步下降。因此，PI3K的活性调节非应激心脏和生理性肥大心脏的线粒体功能，PI3K信号传导是线粒体适应压力超负荷心肌肥厚不可或缺的要素。