摘要目的:探讨缺氧对脑内胆固醇代谢稳态及神经元衰老的影响.方法:8～12周龄的C57BL/6野生型雄性小鼠随机分为常氧(Normoxia)组和缺氧(Hypoxia)组;以缺氧处理小鼠海马神经元HT22细胞并分为对照(Control)组和缺氧(Hypoxia)组;以10 μmol/L剂量的24-羟基胆固醇(24S-Hydroxycholesterol,24S-OHC)处理HT22细胞并分为Control组和24S-OHC组.苏木精-伊红染色(hematoxylin-ensin,HE)和尼氏(nissl)染色观察脑组织结构;酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清、脑组织和细胞24S-OHC水平;微量法检测脑组织和细胞总胆固醇(total cholesterol,TC)与甘油三酯(triglyceride,TG)水平;蛋白质免疫印迹(western blot,WB)法检测脑组织和细胞胆固醇代谢相关酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase,HMGCR)、细胞色素P450家族 46亚家族A成员 1(cytochrome P450 family 46 subfamily A member 1,CYP46A1)、衰老相关蛋白细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子2A(cyclin-dependent kinase inhibitor 2A,CDKN2A/p16)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子1A(cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A/p21)、磷酸化组蛋白(phospho-H2AX,γH2AX)和脂质合成相关分子抗硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-Coenzyme A desaturase 1,SCD1)、脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)、固醇调节元件结合蛋白1c(sterol regulatory element-binding protein 1c,SREBP1c)的表达水平;免疫组织化学染色检测脑内CYP46A1和γH2AX的表达;检测各组小鼠大脑组织中基因表达谱,筛选目标差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对DEGs进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto ency-clopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;衰老相关β半乳糖苷酶(senescence-associated β-galactosidase,SA-β-Gal)染色评估细胞衰老情况;BODIPY染色观察细胞脂滴蓄积情况.结果:与常氧组比较,缺氧组脑湿重差异无统计学意义(P=0.573);Nissl染色显示存活神经元数目减少;血清24S-OHC水平升高,脑内24S-OHC和TG含量增多,TC含量减少(均P<0.05);胆固醇合成酶HMGCR表达降低,胆固醇分解酶CYP46A1表达升高,p16、p21和γH2AX表达增加(均P<0.05);转录组学结果显示,在GO分析中炎症通路与脂质相关通路富集,在KEGG分析中磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/pro-tein kinase B,PI3K-Akt)信号通路和肿瘤蛋白p53(tumor protein 53,p53)信号通路等与衰老相关通路富集.缺氧处理HT22细胞实验中,与Control组相比,Hypoxia组细胞内TC含量减少,24S-OHC含量增多(均P<0.05);HMGCR表达降低,CYP46A1表达升高,p16、p21、γH2AX表达增加(均P<0.05);SA-β-gal阳性细胞明显增多.24S-OHC处理HT22细胞实验中,与Control组相比,24S-OHC组细胞内TC和TG含量均增多(均P<0.05);细胞内脂滴含量明显增多(P<0.05);HMGCR和CYP46A1表达降低,SCD1、FASN和SREBP1c表达升高,p16、p21和γH2AX表达升高(均P<0.05).结论:慢性缺氧通过下调HMGCR和上调CYP46A1表达,诱导24S-OHC异常蓄积并触发SREBP1c/SCD1信号通路介导的脂毒性衰老.