背景衰老是神经退行性疾病的主要危险因素,存在学习记忆减退与突触可塑性（long term potentiation,LTP）受损。LTP是一种突触可塑性的重要表现形式,依赖于AMPAR膜表达的持续增加、是反映认知功能的细胞模型。AMPAR跨膜转运蛋白γ8（TARPγ8）是LTP的关键调节蛋白,在突触的传递和LTP过程中起到了重要作用。其表达受钙调蛋白激酶II（Ca MCⅡC）与钙蛋白酶（Calpain）调节。前期研究表明海马Schaffer侧支-CA1突触的LTP存在衰老相关的降低,但其机制尚不清楚。基于TARPγ8在LTP中的关键作用,推测衰老可能存在TARPγ8表达和功能的异常。研究将采用分子生物学、电生理与行为学手段,研究衰老相关的TARPγ8表达及其改变机制。该研究为进一步阐明衰老认知、突触可塑性相关的分子机制研究提供了新的理论基础,为衰老与衰老相关疾病的干预和药物研发提供靶点。目的本课题旨在确定衰老相关的TARPγ8表达水平的改变及其分子机制。方法实验所用动物为C57BL/6J雄性小鼠,年轻组选择3-4月龄,衰老组选择24-28月龄。采用Y迷宫测试小鼠学习与记忆等认知功能;通过Western blotting等分子生物学技术检测蛋白表达情况;通过立体定位注射将质粒注射入小鼠海马,过表达TARPγ8,采用场电位记录海马LTP。Y迷宫:提前将小鼠放于实验室适应环境和人。封闭新异臂,让小鼠在迷宫中训练5 min,30 min后,打开新异臂,测试5 min,观察小鼠在迷宫的状态和进入新异臂的情况。Western blotting:于麻醉小鼠行心脏灌流脑脊液,取脑组织,低温振荡切片（350μm）,快速转移于恒温界面式浴槽,持续通氧孵育脑片0.5 h后,将药物加入循环系统,灌流2 h,提取蛋白,进行Western blotting。立体定位注射:麻醉小鼠固定于脑立体定位仪上,颅顶皮肤消毒、剪开,调整颅顶在一个平面后,确定CA1位置AP:-1.82 mm、ML:±1.50 mm、DV:-1.80 mm,用牙钻钻孔,左右各注射0.2μL质粒后,缝合皮肤。场电位记录:麻醉小鼠,0℃脑脊液灌流心脏,取脑组织,低温振荡切片,快速转移于恒温界面式浴槽,持续通氧孵育脑片1 h后,用微操将刺激电极置于海马脑片CA3放射层,将记录电极置于CA1区。在不同的刺激强度下给出刺激,寻找最适刺激,稳定15 min后,给予单个高频刺激（HFS,100 Hz,1s）诱发LTP,持续记录1 h。数据分析:使用Smart V3.0软件记录分析行为学数据;使用Image J软件分析Western blotting数据;使用Spike 2软件记录分析场电位数据。P<0.05认为结果有统计学意义。结果（1）Western blotting结果表明TARPγ8表达的年龄依赖性下降,这与衰老相关的认知功能下降等行为学结果一致;（2）Ca MCIIC总蛋白不存在年龄依赖性变化,但是P-Ca MCIIC在衰老小鼠海马中表达明显降低;（3）TARPγ8的表达与Ca MCIIC的活性有关,抑制Ca MCIIC活性,可降低年轻小鼠TARPγ8的表达水平,但对老年小鼠无明显影响;（4）TARPγ8的表达受到电压门控性钙通道（VGCC）依赖的细胞内Ca2+浓度的调控,阻断VGCC对年轻小鼠TARPγ8的表达无影响,但可以增加衰老小鼠TARPγ8的表达;（5）阻断VGCC可以增加年轻和衰老小鼠Ca MCIIC活性,表明p-Ca MCIIC的表达和VGCC有关,激活VGCC可抑制Ca MCIIC的活性;（6）Calpain1总蛋白在海马的表达虽无年龄依赖性差异,但抑制Calpain1,可以显著降低年轻小鼠TARPγ8的表达水平;（7）外源性表达TARPγ8于衰老小鼠,可以恢复衰老小鼠海马受损的LTP及认知功能。结论衰老相关的TARPγ8的下降与VGCC依赖性的细胞内Ca2+浓度增加及p-Ca MCIIC下降有关,可能是衰老突触可塑性与认知功能受损的机制。