Shp2活性在突觸可塑性中的調(diào)控和功能研究.pdf

1、興奮性突觸傳遞的效能可因突觸活動而改變，是神經(jīng)網(wǎng)絡可塑性的基礎(chǔ)，被廣泛認為是大腦高級功能，比如學習記憶的細胞機制。長時程增強(LTP)以及它的“對立面”長時程減弱(LTD)是突觸可塑性的兩個重要表現(xiàn)。LTP的特征是突觸后膜AMPA受體表達數(shù)量的增加，與之相反，LTD表現(xiàn)為突觸后膜AMPA受體表達數(shù)量的減少。在谷氨酸能突觸中，蛋白質(zhì)磷酸化被認為是調(diào)控AMPA受體介導興奮性傳遞的一條重要途徑。與活性依賴的蛋白質(zhì)激酶的激活相同，磷酸酶在突觸可

2、塑性過程中也具有重要作用且受到動態(tài)的調(diào)節(jié)。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，包含SH2結(jié)構(gòu)域的酪氨酸磷酸酶2(Shp2)，是一種廣泛表達于各個組織的非受體型酪氨酸磷酸酶，在突觸可塑性與學習記憶中扮演著很重要的角色。Shp2功能獲得性突變與功能喪失性突變會引起智力發(fā)育障礙性疾病。另外，通過遺傳學方法，比如構(gòu)建Noonan綜合癥相關(guān)的Shp2基因突變的敲進小鼠和果蠅，或者Shp2敲除小鼠，得到的實驗結(jié)果均表明Shp2參與調(diào)控突觸可塑性與學習記憶。然而，Sh

3、p2參與突觸可塑性與學習記憶的具體機制尚不清楚。這里，我們運用針對表征Shp2活性的磷酸化位點（Shp2 Y542位點的磷酸化）的特異性抗體為工具，研究海馬腦區(qū)突觸可塑性與Shp2活性的調(diào)控。首先，我們檢測了活性Shp2(pY542)的時空表達譜，結(jié)果顯示在發(fā)育過程中pY542表達升高，pY542在神經(jīng)元突觸內(nèi)表達相對較高;其次，我們觀察了Shp2活性依賴的變化，結(jié)果顯示在LTP刺激時，更多Shp2分子聚集到突觸內(nèi)，在LTP過程中Shp

4、2的酶活性升高，而LTD過程中Shp2酶活性下降，且上述過程都依賴于NMDA受體的活性。我們還觀察到Shp2的酶活性在小鼠恐懼記憶模型中顯著升高。進一步，我們應用針對Shp2酶活性的特異性抑制劑(NSC87877)證明了Shp2的酶活性對于LTP是必需的。我們在AAV-Cre介導的條件性敲除Shp2的培養(yǎng)神經(jīng)元上發(fā)現(xiàn)Shp2酶活性對于活性依賴的AMPA受體上膜是必需的。綜上所述，我們的結(jié)果揭示了Shp2活性在突觸可塑性中呈雙向調(diào)節(jié)，其活