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研究背景甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH)又称去氧麻黄碱,俗称“冰毒”,属于苯丙胺类兴奋剂。因其生产加工相对简单、滥用成本低廉、并具有很强的中枢兴奋性,目前已在全球迅速蔓延。METH滥用会带来一系列治安、疾病及法律等问题,因此,其毒性损伤作用亦是当前研究热点与难点。METH的神经毒性损伤作用尤为突出,我们前期的研究表明,METH可以通过氧化应激作用诱导多巴胺能神经细胞发生凋亡。在此基础上,我们新近发现METH还可以引发内质网应激相关标志蛋白升高,与此同时,通过基因芯片表达谱获得两个差异表达上调的基因,即Nupr1和C/EBPβ,这两个基因在内质网应激、细胞凋亡与自噬等过程中发挥重要调节功能,然而,它们的表达异常在METH诱导的神经毒性作用中是否有意义?如果有,又是通过怎么样的分子机制发挥作用?值得我们深入研究。目的和意义本研究分别探讨Nupr1及C/EBPβ在METH诱导的神经细胞凋亡和自噬中的分子机制,旨在为METH神经毒性损伤机制研究及分子干预治疗提供理论依据。方法通过构建体外、体内不同浓度METH染毒模型,运用抑制剂,RNAi技术等特异性干扰手段干预目的基因Nupr1及C/EBPβ的表达,采用Q-PCR,Western Blot,流式细胞术,TUNEL染色,免疫荧光,透射电镜等技术,检测干预前后Nupr1及C/EBPβ的表达情况,及其下游信号通路的分子表达变化情况,探讨Nupr1及C/EBPβ介导的信号通路调控机制在METH诱导神经毒性损伤中的作用。结果第一部分:(1)METH染毒能引起体外、体内Nupr1、凋亡及自噬Marker蛋白表达升高,并诱导神经细胞内质网应激标志蛋白CHOP及Trib3表达升高;(2)在体外、体内沉默Nupr1基因后,可以抑制METH诱导的神经细胞凋亡与自噬;(3)Nupr1通过不同信号通路参与METH诱导的神经细胞凋亡与自噬:即通过作用下游靶点CHOP分子,一方面直接介导METH诱导的神经细胞凋亡的发生,另一方面通过CHOP-Trib3介导的内质网应激信号通路参与METH诱导的神经细胞自噬。第二部分:(1)METH染毒能引起体外、体内C/EBPβ、凋亡及自噬Marker蛋白表达升高;(2)在体外、体内沉默C/EBPβ基因后,可以抑制METH诱导的神经细胞凋亡与自噬;(3)C/EBPβ通过不同信号通路参与METH诱导的神经细胞凋亡与自噬:一方面可以通过IGFBP5/p53/PUMA信号轴介导经典线粒体凋亡信号通路诱导细胞凋亡发生,另一方面可以通过Trib3/AKT/mTOR信号轴介导内质网应激信号通路诱导细胞自噬;(4)体外METH染毒模型中,神经细胞自噬处于凋亡上游。结论Nupr1及C/EBPβ在METH诱导神经细胞凋亡与自噬中起到关键调控作用,为METH的神经毒性的治疗提供可能的分子干预靶点。