Homer1介導的神經元損傷分子機制及神經保護作用研究.pdf

1、研究背景：
　　中樞神經系統(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功能障礙，而神經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，神經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損傷相關機制。但是仍有很多問題沒有解決，如 mGluR5在神經元損傷中的作用，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元損傷。然而，Homer1b/c和Homer1a在神經元損傷中究竟發(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元損傷的機制，研究

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

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活性檢測和神經元凋亡染色；（5）在體神經元損傷評價：腦組織含水量檢測、腦組織缺損檢測、神經功能學評分和神經元凋亡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元損傷具有保護作用；mGluR5通過PKC-ERK信號通路發(fā)揮神經保護作用；mGluR5在TBI模型中發(fā)揮有限的神經保護作用；（2） SKF-96365減輕谷氨酸所致興奮性神經元損傷；SKF-96365通過Homer1-Ca2+信號通路發(fā)揮神經保護作用；（3）下調Ho

6、mer1b/c減輕谷氨酸所致興奮性神經元損傷；下調Homer1b/c抑制谷氨酸所致的內質網鈣離子釋放；下調Homer1b/c減輕谷氨酸所致內質網應激；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可通過抑制神經元細胞內鈣離子超載，減輕谷氨酸所致神經元損傷，其神經保護作用的發(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元損傷，抑制神經元凋亡，這種神經保護作用與抑制內質網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元凋亡，這種神經保護作用與綜合調