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【研究背景】颅脑创伤、脑卒中、阿尔兹海默病、帕金森病等神经系统疾病已成为影响全球疾病负担的重要病种,而氧化应激诱导的神经元损伤是各类急性脑损伤及神经退行性疾病的共有发病机制。氧化应激损伤是指细胞内抗氧化系统与氧化系统作用失衡,活性氧产生增加,大量活性氧如不能及时清除,将导致细胞内代谢紊乱和结构损害,最终导致细胞死亡。因此,寻找减轻氧化应激损伤的潜在靶点具有重要意义。Homer1是神经元突触后致密物的重要组成分子,我们的前期研究发现Homer1亚型Homer1a在机械性神经元损伤、缺血性神经元损伤中发挥神经保护作用,并且证实Homer1a可保护线粒体功能、减轻细胞凋亡,但Homer1a在氧化应激诱导的神经元损伤中的作用及机制尚不明确。自噬是细胞通过自噬体和溶酶体降解胞内细胞器及长寿蛋白的代谢过程。自噬流是指包括自噬体产生、自噬体与溶酶体结合、自噬性底物在溶酶体内降解的整个动态变化过程。既往研究表明,增强自噬可及时清除神经元内因氧化应激受损的细胞器、减轻细胞损伤,提示自噬可能是减轻氧化应激损伤的干预靶点,而自噬流与氧化应激诱导的神经元损伤的关系尚未阐明,有待进一步明确。此外,已有文献报道,Homer相关分子家族与自噬信号通路相关调控分子发生相互作用,但Homer1a与神经元自噬流的关系尚未明确。【研究目的】本研究旨在:（1）明确Homer1a在氧化应激诱导的神经元损伤中的作用;（2）探讨自噬流与氧化应激诱导的神经元损伤的关系;（3）探索Homer1a与自噬流的关系及Homer1a调控自噬流的分子机制。【研究方法】1.采用小鼠永生化海马神经元HT-22细胞系及原代海马神经元,通过过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2）诱导氧化应激损伤,分别建立神经元氧化应激损伤模型。2.采用乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase,LDH）释放率检测、细胞活力检测及碘化丙啶（Propidium Iodide,PI）染色评估细胞损伤情况。3.采用荧光实时定量PCR、蛋白免疫印迹（Western Blot,WB）及免疫荧光方法检测相关分子的表达水平。4.采用原位末端标记（Terminal dUTP nick end labelling,TUNEL）方法及WB检测Caspase-3活化率评估神经元凋亡。5.采用2,7-二氯二氢荧光素乙酰乙酸（2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate,H2DCFDA）法检测神经元内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平。6.采用丙二醛（malondialdehyde,MDA）、4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal,4-HNE）含量测定评价细胞内脂质过氧化水平。7.采用罗丹明123染色检测评估线粒体膜电位;采用三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate,ATP）含量测定评估线粒体能量代谢水平。8.采用慢病毒载体转染上调/下调Homer1a在神经元中的表达9.采用透射电子显微镜观察神经元内自噬体的分布。10.采用EGFP-RFP-LC3慢病毒载体转染及EGFP-RFP-LC3基因修饰小鼠原代海马神经元可视化自噬流,并利用自噬流激动剂与抑制剂调控自噬流。【研究结果】第一部分研究发现:利用HT-22细胞系及原代海马神经元建立神经元氧化应激损伤模型后,Homer1a的表达水平随着损伤时间延长逐渐上调。过表达Homer1a,氧化应激诱导的神经元损伤减轻;干涉Homer1a,氧化应激诱导的神经元损伤加重。进一步研究发现,上调Homer1a可减轻细胞凋亡、保护线粒体功能及减轻氧化应激。第二部分研究发现:氧化应激损伤主要导致自噬流阻滞。给予自噬流激动剂增强自噬流,神经元损伤减轻。第三部分研究发现:上调Homer1a改善氧化应激损伤导致的自噬流阻滞,并且阻断自噬流可减弱Homer1a的神经保护作用。进一步研究发现,上调Homer1a可增加AMPK的磷酸化。抑制AMPK通路,Homer1a对自噬流的调控作用消失,Homer1a的神经保护作用减弱。【研究结论】以上研究首先发现Homer1a可作为神经元自噬流的一种内源性调控分子在氧化应激诱导的神经元损伤中发挥保护作用,此外,本研究还发现自噬流阻滞是氧化应激诱导神经元损伤的重要致伤机制。以上结果为神经系统疾病诊治及减轻氧化应激诱导的神经元损伤提供了潜在的干预靶点和新的切入点。