苦茶碱（Theacrine）是一种天然嘌呤类生物碱,其结构与咖啡碱相似,但作用与咖啡碱兴奋神经、影响睡眠相反,研究表明苦茶碱有镇静消炎、逆转咖啡碱诱导的睡眠时间减少等与神经系统相关的功能。为探究苦茶碱对于神经系统的影响,本实验以小鼠海马神经元细胞HT-22为研究对象,先选择最适合的细胞存活率检测方法,以此方法探究苦茶碱对细胞的安全剂量范围后,通过咖啡碱诱导神经元过度兴奋,再用苦茶碱干预探究对神经元的影响。在细胞水平,观察苦茶碱干预对细胞存活率和形态的影响,并测定细胞内钙离子含量的变化。在分子水平进行转录组测序,分析苦茶碱对神经元的作用通过哪些基因、生物过程和通路等调控。通过实验选择CTG法检测细胞存活率,确定苦茶碱的安全使用浓度为0.2mM至1mM,咖啡碱诱导HT-22细胞过度兴奋的浓度为50mM,时间为半小时。发现苦茶碱虽然不能提高咖啡碱干预后降低的细胞存活率,但可以减轻咖啡碱诱导的神经细胞形态改变。咖啡碱干预使细胞内钙离子含量大量增加至最高248.8nM,比对照提高近6倍,诱使神经细胞过度兴奋。0.2mM苦茶碱干预可以降低咖啡碱诱导升高的钙离子含量,趋向正常对照,从而降低细胞过度兴奋情况,起到保护神经细胞的作用。通过转录组数据分析,认为苦茶碱保护神经的功能可能是通过介导GPCR/Ca²⁺/PKC通路来降低过高的钙离子含量而实现的。