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神经元内垂体腺苷酸环化酶激活多肽(Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide, PACAP)基因表达可被Ca2+内流及细胞内cAMP信号增强协同升高,参与调节突触可塑性及情感调控等多种生理功能。脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF)表达受PACAP调节,在促进神经元存活、分化及突触可塑性方面起重要作用。强啡肽原(Prodynorphin, PDYN)基因、胆囊收缩素(Cholecystok inin,CCK)基因、前速激肽原(Preprotachykinin, PPT)基因编码的蛋白也参与中枢神经系统多种功能的调控过程。研究发现,KC1与腺苷酸环化酶激活剂forskolin共同作用协同升高PACAP基因表达,升高BDNF基因表达水平但无协同作用。然而,PACAP及BDNF作为内源性物质,与PDYN、CCK、PPT基因表达之间是否相互影响,以及如何相互影响,还不是很清楚。为此,本文研究了Ca2+内流及细胞内cAMP信号增强引起的神经元内基因表达变化及PDYN、CCK、PPT与PACAP、BDNF相互影响。在发现PACAP诱导PDYN表达的基础上,着重探讨了其潜在的作用机制。本文采用KC1与腺苷酸环化酶激活剂forskolin共同作用于原代培养的大鼠皮层神经元,分别引起神经元去极化进而诱导Ca2+内流及细胞内cAMP信号增强,通过基因芯片技术、定量RT-PCR方法检测大鼠皮层神经元内PDYN基因、CCK基因及PPT基因的表达水平；并进一步采用定量RT-PCR及细胞免疫荧光技术研究了PACAP对PDYN、 BDNF等基因表达的影响与机制。研究发现,KCl与forskolin升高包括PDYN、CCK、PPT基因在内的62种基因至其基础表达水平3倍以上；协同升高神经元内PDYN、CCK、PPTmRNA水平；PPT基因的主要表达产物P物质通过非NK1受体增加BDNF基因表达,此作用受谷氨酸NMDA受体调节；PACAP引起细胞内PDYN mRNA及其活性蛋白产物dynorphin A表达增加,BDNF则抑制PDYN mRNA表达。进一步对PACAP诱导PDYN mRNA表达的作用机制进行探讨,发现PACAP对PDYN mRNA表达的诱导作用具有时间和剂量依赖性；PACAP增加PDYN mRNA表达作用强于肠血管活性多肽(Vasoactive intestinal polypeptide, VIP),提示PACAP主要通过PAC1受体引起PDYN mRNA表达增加：forsko lin可诱导PDYNmRNA表达,而PKC的激活剂TPA则未显示增加PDYN mRNA表达的作用,同时PKA抑制剂H89能完全阻断PACAP引起的PDYN mRNA表达增加,提示PACAP通过PAC1/PKA途径发挥对PDYN mRNA表达的影响；蛋白质合成抑制剂CHX进一步升高PACAP诱导的PDYN mRNA表达,提示PACAP直接引起PDYN mRNA表达而无需新蛋白质合成,PACAP诱导的蛋白质表达可能进一步抑制PDYN mRNA表达；NMDA受体拮抗剂APV可抑制PACAP诱导的BDNF, c-fos mRNA表达,但对PACAP诱导的PDYN mRNA表达无影响,提示NMDA受体不参与PACAP对PDYN mRNA表达的诱导作用。本研究首次发现去极化与腺苷酸环化酶激活协同升高原代培养大鼠皮层神经元内PDYN、CCK、PPT mRNA表达,SP通过非NK1受体途径引起BDNF mRNA表达增加；首次发现PACAP主要由其特异性PAC1受体介导、通过PKA信号通路直接引起PDYN基因表达增加,提示PACAP是内源性PDYN基因表达上游调节物。鉴于PACAP与PDYN在中枢神经系统表达部位的一致性,以及两者都参与伤害性感受及精神障碍疾病的调节过程,PACAP诱导的PDYN基因表达可能参与上述疾病过程,本文的研究结果为进一步探索相关疾病发生及治疗提供一定的理论基础。