Caveolin-1蛋白在空間學(xué)習(xí)記憶中的作用及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究.pdf

1、Caveolin(窖蛋白)作為細(xì)胞質(zhì)膜微囊——Caveolae(胞膜窖)的結(jié)構(gòu)組分和功能蛋白，參與Caveolae的形成、定位，并具有介導(dǎo)膜泡運(yùn)輸、維持細(xì)胞膽固醇穩(wěn)態(tài)和調(diào)控信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能。哺乳動(dòng)物中表達(dá)3種Caveolin基因(Caveolin-1、Caveolin-2和Caveolin-3)，它們編碼5個(gè)蛋白異構(gòu)體。體內(nèi)大多數(shù)組織至少表達(dá)一種蛋白異構(gòu)體。Caveolin-1(Cav-1)作為Caveolae的主要標(biāo)志性蛋白，能與ERa

2、、PKCa等多種信號(hào)分子相結(jié)合而形成復(fù)合體，并調(diào)控許多關(guān)鍵信號(hào)分子的活性狀態(tài)，進(jìn)而控制細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，參與許多細(xì)胞生命活動(dòng)，如細(xì)胞內(nèi)吞、膽固醇運(yùn)輸、細(xì)胞膜組裝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。 Caveolin在神經(jīng)系統(tǒng)中分布廣泛，不同部位表達(dá)量不同，發(fā)現(xiàn)Caveolin參與海馬可塑性等多種神經(jīng)元活動(dòng)的調(diào)控。在Caveolin參與的膜泡運(yùn)輸中，神經(jīng)元突觸傳遞的特異組分，如VAMP、SNAP25等，都可以與Cav-1發(fā)生直接作用。在分別對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行

3、機(jī)械損傷和藥物損傷后，發(fā)現(xiàn)在損傷后的神經(jīng)突起重塑過(guò)程中Caveolin蛋白表達(dá)升高。分化的PC12細(xì)胞和海馬神經(jīng)元的神經(jīng)突起的末端生長(zhǎng)錐處Cav-1高度表達(dá)。目前，雖然認(rèn)為在腦中Cav-1與突觸傳遞、海馬可塑性有關(guān)，但是Cav-1在學(xué)習(xí)記憶的作用及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制迄今尚未完全闡明。 我們以往通過(guò)對(duì)大鼠腦內(nèi)Cav-1的分布以及在明暗分辨學(xué)習(xí)中作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同年齡大鼠腦內(nèi)不同部位Cav-1的表達(dá)有很大差別，青年組海馬中的Cav-1

4、表達(dá)最高，幼年組的表達(dá)低于青年組，老年組最少。不同年齡大鼠海馬和皮層中突觸素Syn的表達(dá)與Cav-1的表達(dá)相似，Y-迷宮訓(xùn)練可以引起青年鼠海馬和前額葉皮層內(nèi)Cav-1蛋白的表達(dá)顯著增加。提示，Cav-1可能參與海馬空間學(xué)習(xí)記憶過(guò)程。 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谕ㄟ^(guò)研究Cav-1在空間學(xué)習(xí)記憶中的作用，進(jìn)一步探討Cav-1在調(diào)控海馬可塑性中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)研究了Morris水迷宮訓(xùn)練對(duì)青年大鼠和老年大鼠的海馬內(nèi)Cav-1蛋白表達(dá)的影響，

5、然后利用Western blot技術(shù)檢測(cè)海馬內(nèi)Cav-1和ERa等信號(hào)蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后青年大鼠和老年大鼠海馬內(nèi)Cav-1的表達(dá)均顯著性升高(P<0.05)，并首次在大鼠海馬內(nèi)檢測(cè)到新的ERa亞型ERa-36的表達(dá)。我們還研究了Cav-1在糖尿病小鼠空間學(xué)習(xí)記憶中的作用，并用梓醇治療或預(yù)防可能潛在的糖尿病空間認(rèn)知障礙，然后利用Western blot技術(shù)檢測(cè)海馬內(nèi)Cav-1和ERa等信號(hào)蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)糖尿病引起海馬內(nèi)Cav-1表達(dá)