自噬在脑缺血/复灌过程中的神经保护作用及组胺对其调控作用机制的研究

缺血性脑卒中的病理机制非常复杂，目前尚无有效的治疗手段。自噬在缺血性脑损伤中的作用及机制已逐渐成为研究热点。最近有研究报道，自噬促进了急性脑缺血过程中的神经损伤。但申请人及课题组的前期研究意外地发现复灌过程中抑制自噬反而可显著加重神经组织/细胞的损伤，而自噬诱导剂则可减轻损伤。而且预实验还初步发现组氨酸脱羧酶基因敲除小鼠脑缺血/复灌后自噬水平较低，而组胺可以增加复灌过程中的自噬，并减小脑梗死体积，提示脑内组胺可能通过调控脑缺血后复灌过程的自噬进而发挥神经保护作用，但其具体机制未明。因此，本研究拟采用整体及离体脑缺血/复灌模型，利用多种组胺相关基因敲除小鼠，结合药理学、RNA干扰等手段，从整体、细胞和分子生物学等多个层面明确自噬在脑缺血/复灌过程中的作用，并试图阐明组胺在该过程中调控自噬的作用机制，本项目的研究结果将为深入理解组胺及自噬在脑缺血过程中的作用提供必要的实验依据。

本研究着重探索了两个科学问题：（1）明确脑缺血/复灌病理过程中自噬的发生及其作用。（2）阐明组胺及其受体调控自噬在脑缺血/复灌中的保护作用机制。通过本课题的实施，课题组发现自噬在永久缺血性脑损伤和缺血/复灌损伤过程中发挥了不同的作用。利用药理学手段、基因沉默技术、模式细胞等多个手段，证明了自噬在脑缺血后的复灌过程中发挥了重要的神经保护作用。课题组进一步对其保护机制进行了探索，结果发现，自噬通过清除损伤线粒体，减少了线粒体依赖的细胞凋亡。上述结果明确了脑缺血/复灌过程诱导神经元自噬发生并发挥了重要的神经保护作用。. 基于课题组的前期研究基础，我们发现组胺在永久缺血与缺血再灌模型中发挥了完全不同的作用。结合上述研究，我们推测这种现象也可能与自噬发生的时程特异性有关，组胺可能对自噬具有调控作用。课题组利用了三种不同化学结构的H3R拮抗剂，发现它们均能显著降低脑缺血/复灌导致的脑损伤。进一步利用多种自噬抑制手段，均发现抑制自噬可以逆转H3R拮抗剂的神经保护作用。提示组胺H3R拮抗剂经由促进细胞自噬进而保护神经。综上所述，本课题研究提示：1）脑缺血/复灌诱导的神经元自噬可能是抗缺血性脑损伤的重要治疗策略。2）组胺H3受体可能是治疗缺血性脑卒中的新靶点。