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目的：CDK5在中枢神经系统中广泛表达，对神经发育和有丝分裂后的神经元存活以及突触可塑性等功能都有重要作用。目前关于CDK5蛋白的研究大多集中于锥体神经元，由于不同脑区及不同类型神经元中CDK5蛋白可能参与调控不同的行为表征。因此，我们试图探索CDK5蛋白在胆碱能神经元中的功能。因此，本实验利用Cre/loxp系统构建了胆碱能神经元特异性Cdk5基因敲除的小鼠，考察CDK5蛋白是否影响胆碱能神经元功能及其介导的机体功能，并对机制进行研究。
方法：1)通过ChATCre小鼠与Cdk5f/f小鼠的交配获得胆碱能神经元特异性敲除Cdk5基因的小鼠ChATCre;Cdk5f/f小鼠。2)通过行为学方法观察分析小鼠行为学表型改变。3)通过蛋白免疫印迹检测相关蛋白表达水平变化。4)利用离体膜片钳技术检测纹状体中胆碱能中间神经元活性变化。
结果：我们构建了在胆碱能神经元上特异性敲除Cdk5基因的小鼠ChATCre;Cdk5f/f，同窝Cdk5f/f小鼠作为对照。行为学检测结果显示，在转棒实验和悬挂实验中，小鼠的掉落潜伏期降低;旷场实验中小鼠移动总距离无明显差异;Y迷宫试验的结果表明，胆碱能神经元上Cdk5基因的敲除不影响空间记忆功能，对学习记忆无影响。这表明胆碱能神经元特异性敲除Cdk5基因后，小鼠的运动功能障碍。进一步机制研究发现：与对照小鼠相比，ChATCre;Cdk5f/f小鼠在纹状体脑区检测到的乙酰胆碱转移酶(Choline acetyltransferase;ChAT)蛋白表达水平降低，酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase;TH)表达水平上调。离体电生理结果显示纹状体中胆碱能中间神经元的静息膜电位(RMP)，膜输入阻抗(Rin)，时间常数(Tau)改变，动作电位的频率，半峰宽等特性也发生改变。为了确定影响动作电位特性的电流组分，进一步记录不同类型离子通道电流，我们发现了BK通道电流增加，而记录的钠电流和瞬时外向钾电流不变。
结论：胆碱能神经元上特异性敲除Cdk5基因的小鼠运动功能障碍，这可能是通过Cdk5基因敲除后，BK通道电流增加，纹状体中胆碱能神经元兴奋性改变，引起纹状体脑区中乙酰胆碱与多巴胺系统功能异常导致的。
方法：1)通过ChATCre小鼠与Cdk5f/f小鼠的交配获得胆碱能神经元特异性敲除Cdk5基因的小鼠ChATCre;Cdk5f/f小鼠。2)通过行为学方法观察分析小鼠行为学表型改变。3)通过蛋白免疫印迹检测相关蛋白表达水平变化。4)利用离体膜片钳技术检测纹状体中胆碱能中间神经元活性变化。
结果：我们构建了在胆碱能神经元上特异性敲除Cdk5基因的小鼠ChATCre;Cdk5f/f，同窝Cdk5f/f小鼠作为对照。行为学检测结果显示，在转棒实验和悬挂实验中，小鼠的掉落潜伏期降低;旷场实验中小鼠移动总距离无明显差异;Y迷宫试验的结果表明，胆碱能神经元上Cdk5基因的敲除不影响空间记忆功能，对学习记忆无影响。这表明胆碱能神经元特异性敲除Cdk5基因后，小鼠的运动功能障碍。进一步机制研究发现：与对照小鼠相比，ChATCre;Cdk5f/f小鼠在纹状体脑区检测到的乙酰胆碱转移酶(Choline acetyltransferase;ChAT)蛋白表达水平降低，酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase;TH)表达水平上调。离体电生理结果显示纹状体中胆碱能中间神经元的静息膜电位(RMP)，膜输入阻抗(Rin)，时间常数(Tau)改变，动作电位的频率，半峰宽等特性也发生改变。为了确定影响动作电位特性的电流组分，进一步记录不同类型离子通道电流，我们发现了BK通道电流增加，而记录的钠电流和瞬时外向钾电流不变。
结论：胆碱能神经元上特异性敲除Cdk5基因的小鼠运动功能障碍，这可能是通过Cdk5基因敲除后，BK通道电流增加，纹状体中胆碱能神经元兴奋性改变，引起纹状体脑区中乙酰胆碱与多巴胺系统功能异常导致的。