Homer1介導的神經(jīng)元損傷分子機制及神經(jīng)保護作用研究.pdf

1、研究背景：
　　中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷是指由于各種原因造成的腦和脊髓的損傷以及神經(jīng)功能障礙，而神經(jīng)元損傷及功能障礙被認為是最為重要的機制之一。以往研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元損傷的相關機制主要包括谷氨酸興奮性毒性、鈣離子超載、氧化應激和炎癥反應等，其中研究最為深入的是由谷氨酸、谷氨酸受體及鈣離子代謝介導的興奮性神經(jīng)損傷相關機制。但是仍有很多問題沒有解決，如 mGluR5在神經(jīng)元損傷中的作用，以及綜合調控外鈣內流和內鈣釋放對神經(jīng)元損傷的影響等。Hom

2、er1蛋白是一類新型的突觸后致密物質，在神經(jīng)元功能調控中發(fā)揮重要作用。我們以往的研究表明，在創(chuàng)傷性神經(jīng)元損傷后，Homer1a表達明顯增高，可能通過影響I組mGluRs在突觸后膜上的錨定影響神經(jīng)元損傷。然而，Homer1b/c和Homer1a在神經(jīng)元損傷中究竟發(fā)揮什么樣的作用，其具體分子機制如何尚不清楚。
　　實驗目的：
　　本研究的目的是：（1）以鈣離子代謝和氧化應激反應為切入點，初步探討谷氨酸所致神經(jīng)元損傷的機制，研究

3、mGluR5在神經(jīng)元損傷中的作用；（2）研究鈣庫調節(jié)鈣離子通道在神經(jīng)元損傷中的作用，探討其阻滯劑神經(jīng)保護作用的可能機制；（3）研究 Homer1b/c在神經(jīng)元損傷中的作用，明確其與內質網(wǎng)應激和線粒體功能障礙的關系；（4）研究Homer1a在神經(jīng)元損傷中的作用，明確其與神經(jīng)元外鈣內流和內鈣釋放調控的關系。
　　實驗方法
　?。?）細胞培養(yǎng)：原代小鼠皮層神經(jīng)元離體培養(yǎng)；（2）離體神經(jīng)元損傷模型：谷氨酸損傷模型；（3）在體神經(jīng)元損

4、傷模型：小鼠重物下落閉合性腦損傷模型；（4）離體神經(jīng)元損傷評價：細胞活力檢測、LDH釋放檢測、Caspase-3活性檢測和神經(jīng)元凋亡染色；（5）在體神經(jīng)元損傷評價：腦組織含水量檢測、腦組織缺損檢測、神經(jīng)功能學評分和神經(jīng)元凋亡TUNEL染色；（6）基因表達調控：采用慢病毒介導的基因沉默與基因過表達技術上調/下調Homer1b/c和Homer1a的表達；（7）分子表達：分別采用熒光實時定量PCR、Western blot、免疫熒光、免疫組織

5、化學方法檢測各種分子的表達。
　　實驗結果：
　?。?）谷氨酸引起的興奮性神經(jīng)元損傷是一種鈣離子依賴性的氧化應激性損傷；mGluR5激活對谷氨酸引起的興奮性神經(jīng)元損傷具有保護作用；mGluR5通過PKC-ERK信號通路發(fā)揮神經(jīng)保護作用；mGluR5在TBI模型中發(fā)揮有限的神經(jīng)保護作用；（2） SKF-96365減輕谷氨酸所致興奮性神經(jīng)元損傷；SKF-96365通過Homer1-Ca2+信號通路發(fā)揮神經(jīng)保護作用；（3）下調Ho

6、mer1b/c減輕谷氨酸所致興奮性神經(jīng)元損傷；下調Homer1b/c抑制谷氨酸所致的內質網(wǎng)鈣離子釋放；下調Homer1b/c減輕谷氨酸所致內質網(wǎng)應激；下調Homer1b/c保護谷氨酸損傷后的線粒體功能；（4）過表達Homer1a減輕谷氨酸所致興奮性神經(jīng)元損傷；過表達Homer1a綜合調控外鈣內流與內鈣釋放。
　　實驗結論：
　?。?）谷氨酸所致神經(jīng)元損傷是一種鈣離子依賴性的氧化應激性損傷，激活mGluR5有減輕神經(jīng)元損傷作用

7、。（2）鈣庫調節(jié)鈣通道的非特異性離子通道阻滯劑SKF-96365可通過抑制神經(jīng)元細胞內鈣離子超載，減輕谷氨酸所致神經(jīng)元損傷，其神經(jīng)保護作用的發(fā)揮并不依賴于TRPC離子通道表達的變化，而與對Homer1功能抑制有關。（3）下調 Homer1b/c的表達可以減輕神經(jīng)元損傷，抑制神經(jīng)元凋亡，這種神經(jīng)保護作用與抑制內質網(wǎng)應激和保護線粒體功能有關。（4）過表達Homer1a可通過抑制ROS相關的氧化應激損傷減輕神經(jīng)元凋亡，這種神經(jīng)保護作用與綜合調