布比卡因的心脏毒性在临床上少见，一旦发生严重威胁患者生命。在临床上常给予静脉脂肪乳（ILE）减轻这种毒性作用，可发挥毒性清除作用，提高心输出量。但这种毒性作用以及 ILE 缓解心脏毒性作用的细胞信号通路尚不清楚。
最近研究发现布比卡因扰乱经典胰岛素信号通路，包括蛋白激酶 B（Akt）和核糖体蛋白 S6 激酶（p70 S6）。酰胺类局麻药罗哌卡因和利多卡因扰乱磷酸肌醇 3 激酶（PI3K）装配，从而下游 Akt 磷酸化水平降低。此外，布比卡因可激活 5-磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK），AMPK 调控胞内葡萄糖稳态，因此推测葡萄糖稳态信号通路与布比卡因心脏毒性有关。
最近芝加哥的 Fettiplace 教授 等研究了布比卡因心脏毒性对调节葡萄糖代谢的信号通路的作用，并研究了 ILE 缓解布比卡因心脏毒性的具体作用机制，发表在 Anesthesiology 杂志。
rague–Dawley 大鼠 29 只分为 4 组，在异氟醚麻醉后，气管切开插管通气，分别左颈内静脉 10 mg/kg 的盐酸布比卡因，短暂心脏骤停，给予 10 mg/kg 的 ILE，在注射后 1.5 min、5 min 和 10 min，以心脏切除法处死。
另一组 3 只大鼠在注射布比卡因前 10 min 预先给予不可逆的 PI3K 抑制剂渥曼青霉素 25ug/kg。另一组 8 只大鼠仅注射 10 mg/kg 的 ILE，3.5 min 后处死。处死后取心脏和右肾，保存在液氮中待测。
体外心脏 20 个随机分为对照组，500uM 布比卡因 30s，50μML 的可逆的 PI3K 抑制剂 Y294002 预处理+500uM 布比卡因，剩余心脏给予 ILE 在 10 min 注射完毕，迅速冷冻在液氮中待测。
检测糖原含量，Akt 及磷酸化水平，、 p70 S6，S6，胰岛素受体底物-1（IRS1），糖原合酶激酶 3β（GSK3β），AMPK，乙酰 CoA 羧化酶，结节性硬化症 2 基因（TSC2）。
结果显示，布比卡因的心脏毒性抑制 Akt 的 S473 位点的磷酸化，与对照组相比磷酸化水平下降 63%，AMPK 磷酸化水平较对照组平均高 151%。AMPK 的磷酸化激活可通过 TSC2 抑制下游的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物 1（mTORC1）。
反馈性抑制 IRS1 磷酸化下降了 31%，从而促进 Akt 的 T308 位点的磷酸化和 GSK3β磷酸化，分别增加 390% 和 293%。糖原积累量是对照组的 142%。渥曼青霉素加重布比卡因的心脏毒性作用， LY294002 预处理可延迟心脏毒性作用。ILE 可促提高 Akt 的 S473 和 T308 位点磷酸化水平，分别为 150% 和 167%，但对 AMPK/TSC2/ mTORC1 无作用。
综上所述，布比卡因的心脏毒性主要作用于调节葡萄糖代谢的 Akt 和 PI3K 通路，ILE 可通过脂质复苏调节 Akt 通路，降低布比卡因的心脏毒性，为临床应用 ILE 治疗布比卡因的心脏毒性提供理论依据。
