Homer 1a过表达通过调控PI3K/AKT/mTOR通路介导的自噬减轻创伤性脑损伤小鼠神经损伤

摘要

目的 探讨Homer蛋白同源物1a(Homer 1a)过表达对创伤性脑损伤(TBI)小鼠神经损伤的影响及分子机制。方法将60只雄性C57BL/6小鼠随机分为5组：假手术组、 TBI组、空载慢病毒(Lv-NC)组、 Homer 1a过表达慢病毒(Lv-Homer 1a)组和Lv-Homer 1a联合磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)激动剂740 Y-P(Lv-Homer 1a联合740 Y-P)组，每组12只。于造模前5 d原位注射相应慢病毒至小鼠大脑皮层内，而740 Y-P于造模前1 d经腹腔注射。采用自由落体打击法构建TBI模型，并于术后72 h对小鼠进行神经功能缺损评分(mNSS);测定小鼠脑组织含水量；HE染色和Nissl染色分别观察小鼠脑组织病理损伤、神经元丢失情况；透射电子显微镜观察小鼠脑组织细胞自噬小体形成水平；Western blot法检测小鼠脑组织中Homer 1a、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)、 Beclin 1、 PI3K、磷酸化的PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化的AKT(p-AKT)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和磷酸化的mTOR(p-mTOR)蛋白表达水平。结果 与假手术组比较，TBI组小鼠mNSS和脑含水量显著升高，脑组织病理损伤严重，神经元大量丢失，自噬小体形成增加，脑组织中Homer 1a、 Beclin 1蛋白表达和LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ蛋白比值显著升高，而p-PI3K/PI3K、 p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR蛋白比值显著降低。与TBI组比较，Lv-Homer 1a组小鼠mNSS和脑含水量降低，脑组织病理损伤和神经元丢失得到改善，自噬小体形成和自噬相关蛋白表达增加，p-PI3K/PI3K、 p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR蛋白比值降低。与Lv-Homer 1a组比较，Lv-Homer 1a联合740 Y-P组小鼠神经损伤加重，自噬小体形成和自噬相关蛋白表达减少，而PI3K/AKT/mTOR信号通路被激活。结论 过表达Homer 1a可有效减轻TBI小鼠神经损伤，其作用机制可能与调控PI3K/AKT/mTOR信号通路介导的自噬有关。

关键词

创伤性脑损伤(TBI) / Homer 1a / 自噬 / PI3K/AKT/mTOR信号通路