目的：本研究采用药物干预和基因敲除两种手段探讨腺苷A<,2A>受体对小鼠空间学习记忆过程的影响,通过测定不同脑区的cAMP应答元件结合蛋白(CREB)的表达,寻找其可能的调节机制. 方法：(1)实验分组:①药物干预(包括腺苷受体非特异性拮抗剂咖啡因和特异性拮抗剂DPCPX、SCH58261):选用清洁级C57BL/6J雄性小鼠73只,随机分成5组:第1组为腺苷受体非特异性拮抗剂咖啡因低剂量组(n=15),腹腔注射咖啡因(10mg/kg);第2组为咖啡因高剂量组(n=15),腹腔注射咖啡因(50mg/kg);第3组为腺苷A1受体特异性拮抗剂组(n=10),腹腔注射DPCPX(5mg/kg);第4组为腺苷A2A受体特异性拮抗剂组(n=10),腹腔注射SCt{58261(5mg/kg);第5组为对照组(n=23),腹腔注射等量的生理盐水.每天给药一次,行为学训练结束后立即给药.②基因敲除:选用腺苷A<,2A>受体基因敲除小鼠模型(A2ARKO组,n=8)和同窝野生型小鼠(WT组,n=8). (2)观察指标:①行为学检测方法:采用Morris水迷宫实验方法和八臂迷宫实验方法分别检测其空间参考记忆和工作记忆能力.②分子生物学指标:采用免疫印迹(Western Blot)实验方法测定各组小鼠不同脑区海马和纹状体CREB蛋白的表达量. 结果： (1)行为学检测结果:①腺苷受体非特异性拮抗剂咖啡因小剂量(10mg/kg)组与高剂量(50mg/kg)组及对照组相比Morris水迷宫的定位航行试验的逃避潜伏期显著缩短,空间搜索试验穿越原平台位置的次数显著增多.②腺苷A<,1>受体特异性的拮抗剂DPCPX和A<,2A>受体特异性的拮抗剂SCH58261对小鼠Morris水迷宫的定位航行试验的潜伏期和空间探索能力无明显影响.③腺苷A<,2A>受体基因敲除小鼠在Morris水迷宫重复获得试验中工作记忆成绩显著优于野生型,在8-臂迷宫训练中工作记忆错误数显著少于野生型;而Morris水迷宫定位航行和空间探索试验成绩无显著性差异;8-臂迷宫训练中空间参考记忆错误数两组没有显著性差异. (2)Western Blot实验结果:①腺苷受体非特异性拮抗剂咖啡因小剂量(10mg/kg)组海马组织CREB表达量明显高于咖啡因高剂量(50mg/kg)组及对照组,而不同剂量咖啡因对纹状体组织的CREB表达量的影响与对照组相比无显著性差异;②腺苷A<,1>受体拮抗剂DPCPX和A<,2A>受体拮抗剂SCH58261对小鼠海马及纹状体组织表达CKEB量的影响无明显差异;③腺苷A<,2A>R基因敲除小鼠海马及纹状体组织的CREB表达量与野生型组相比无明显差异. (3)结果提示:①腺苷受体非特异性拮抗剂咖啡因小剂量能够提高小鼠的空间学习记忆能力,增加有关脑区记忆相关蛋白CREB的合成,而高剂量咖啡因对空间学习记忆无明显影响;②腺苷A<,1>和A<,2A>受体特异性拮抗剂对空间学习记忆影响无明显影响;③而腺苷A<,2A>R基因敲除小鼠表现为空间工作记忆增强,脑内记忆相关蛋白CREB的合成无变化. 结论： ①基因敲除腺苷A<,2A>受体显著增强空间工作记忆,对空间学习记忆的也有调节,它对空间工作记忆的影响更为显著;可见脑内腺苷作用于A<,2A>受体参于小鼠的空间记忆(特别是空间工作记忆)的调节. ②腺苷受体非特异性受体拮抗剂咖啡因小剂量能够提高小鼠的空间学习记忆能力,同时增加有关脑区记忆相关蛋白CREB的合成,但高剂量咖啡因对空间学习记忆无明显影响;因为脑腺苷A<,2A>受体是小剂量(但不是高剂量)咖啡因的主要作用靶点之一,小剂量咖啡因可能部分通过拮抗脑腺苷A<,2A>受体以提高小鼠的空间学习记忆能力.而单用腺苷A<,1>或A<,2A>受体特异性拮抗剂对空间学习记忆影响并无明显影响,因此腺苷非特异性拮抗剂咖啡因对空间学习记忆的影响可能存在腺苷以外的调节机制. ③腺苷A<.2A>受体对空间工作记忆的调节提示腺苷A<,2A>受体可能在与记忆相关的病理生理过程(如阿尔茨海默病)中有作用.