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

1、Caveolin(窖蛋白)作為細胞質(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)膜泡運輸、維持細胞膽固醇穩(wěn)態(tài)和調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能。哺乳動物中表達3種Caveolin基因(Caveolin-1、Caveolin-2和Caveolin-3)，它們編碼5個蛋白異構(gòu)體。體內(nèi)大多數(shù)組織至少表達一種蛋白異構(gòu)體。Caveolin-1(Cav-1)作為Caveolae的主要標(biāo)志性蛋白，能與ERa

2、、PKCa等多種信號分子相結(jié)合而形成復(fù)合體，并調(diào)控許多關(guān)鍵信號分子的活性狀態(tài)，進而控制細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，參與許多細胞生命活動，如細胞內(nèi)吞、膽固醇運輸、細胞膜組裝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。 Caveolin在神經(jīng)系統(tǒng)中分布廣泛，不同部位表達量不同，發(fā)現(xiàn)Caveolin參與海馬可塑性等多種神經(jīng)元活動的調(diào)控。在Caveolin參與的膜泡運輸中，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。在分別對神經(jīng)元進行

3、機械損傷和藥物損傷后，發(fā)現(xiàn)在損傷后的神經(jīng)突起重塑過程中Caveolin蛋白表達升高。分化的PC12細胞和海馬神經(jīng)元的神經(jīng)突起的末端生長錐處Cav-1高度表達。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)記憶的作用及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制迄今尚未完全闡明。 我們以往通過對大鼠腦內(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的表達有很大差別，青年組海馬中的Cav-1

4、表達最高，幼年組的表達低于青年組，老年組最少。不同年齡大鼠海馬和皮層中突觸素Syn的表達與Cav-1的表達相似，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蛋白的表達顯著增加。提示，Cav-1可能參與海馬空間學(xué)習(xí)記憶過程。 本實驗?zāi)康脑谟谕ㄟ^研究Cav-1在空間學(xué)習(xí)記憶中的作用，進一步探討Cav-1在調(diào)控海馬可塑性中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制。本實驗研究了Morris水迷宮訓(xùn)練對青年大鼠和老年大鼠的海馬內(nèi)Cav-1蛋白表達的影響，

5、然后利用Western blot技術(shù)檢測海馬內(nèi)Cav-1和ERa等信號蛋白的表達，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后青年大鼠和老年大鼠海馬內(nèi)Cav-1的表達均顯著性升高(P<0.05)，并首次在大鼠海馬內(nèi)檢測到新的ERa亞型ERa-36的表達。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)檢測海馬內(nèi)Cav-1和ERa等信號蛋白的表達，發(fā)現(xiàn)糖尿病引起海馬內(nèi)Cav-1表達