技术领域：骨外科学 课题来源：国家科学自然基金 研究背景：自噬作为溶酶体依赖的细胞自我降解过程，在多数情况下可使细胞克服不良应激起保护作用。近来研究提示自噬的激活可能在中枢神经系统损伤早期对神经细胞起一定的保护作用。凋亡是引起继发性脊髓损伤的主要机制。我们使用体外SCI模型来观察自噬和细胞凋亡的时间依赖性诱导。为了阐明自噬对细胞凋亡的影响，将机械损伤的神经元分别用已知分别调节自噬的mTOR抑制剂雷帕霉素和3-甲基腺嘌呤（3-MA）处理。雷帕霉素处理的神经元表现出最高水平的细胞活力和最低水平的细胞凋亡的损伤神经元和3-MA处理显示相互作用。雷帕霉素处理的神经元表现出Bax表达的轻微降低和显著增加的Bcl-2表达。此外，通过质粒转染，我们显示与载体对照相比，Beclin-1过表达神经元细胞对机械损伤有响应，LC3II / LC3I转换和细胞存活力更高，凋亡水平更低，Bcl-2表达更高，Bax表达更高细胞。 Beclin-1-knockdown神经元显示几乎相反的效果。进一步的研究发现Akt和mTOR磷酸化水平在机械损伤后4小时达到峰值，然后下降。在施用PI3K特异性抑制剂LY294002后，下游分子中Akt和mTOR的磷酸化水平降低。同时，自噬特异性蛋白微管相关蛋白1轻链（LC3）II / I的比例高于单纯损伤组。采用TUNEL法检测细胞凋亡水平，结果显示PI3K / Akt / mTOR信号通路抑制后细胞凋亡水平明显降低。综上所述，自噬可以作为机械损伤的脊髓神经元中的细胞凋亡的保护。靶向mTOR和/或增强Beclin-1表达可能是SCI的替代治疗策略。PI3K / Akt / mTOR信号通路参与机械性损伤后神经元的凋亡，可通过线粒体途径诱导细胞凋亡。该研究共发表了5篇相关论文，其中发表在SCI源期刊论著3篇，CSCD 论文 1 篇。