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目的1.突触可塑性调节的异常(尤其是海马区突触可塑性调节的异常)被认为是认知、学习和记忆功能障碍的主要原因。许多精神和认知障碍发病机制与突触可塑性(尤其是海马区突触可塑性)调节的异常密切相关,对突触可塑性调节的研究有利于揭示智力发育迟滞、认知功能障碍这类神经精神疾病的病理机制。然而调节突触可塑性的细胞分子机制还不清楚,有待作更深入的研究。2. Aβ引起突触可塑性调节的异常被认为是学习记忆减退和痴呆的重要原因,Aβ导致突触可塑性损伤虽有很多的研究,但其深入机制尚不十分清楚,有待作更深入的研究。3.胞内Ca2+的平衡在突触可塑性调节中起着重要作用。Ca2+超载会导致突触结构和功能的改变,影响学习记忆能力。2-APB可以抑制与胞内Ca2+平衡密切相关的IP3R, RyR, SOCE, TRP等通道,人参皂昔Rg3能够拮抗Ca2+内流。本研究揭示2-APB和人参皂苷Rg3在Aβ引起的突触可塑性损伤中的作用。方法1.本研究采用野生型雄性2-3月龄C57BL/6小鼠和同窝出生的雄性7-8月龄amyloid precursor protein/presenilin 1 (APP swe/PS1ΔE9)基因突变和WT小鼠进行电生理和分子生物学等实验。2.切制野生型小鼠海马脑片,进行离体海马脑片记录,观察Aβ及不同药物对基础突触传递I/O、突触可塑性调节分子模型PTP和LTP/LTD诱导的影响。切制APP swe/PS1ΔE9基因突变和WT小鼠海马脑片,进行离体海马脑片记录,观察2-APB对APP swe/PS1ΔE9基因突变小鼠海马LTP损伤的影响。3.切制野生型雄性2-3月龄C57BL/6小鼠海马脑片,用Ap及不同药物处理,提取膜蛋白和总蛋白,检测Ap及不同药物对膜上AMPAR磷酸化和流动及BAX, caspase-3, cleaved caspase-3, GSK3, p-GSK3, GluRl, p-GluRl, NR2B,NR2A, Cytc等蛋白的影响。4.培养野生型C57BL/6胎鼠海马神经元,用Aβ及不同药物处理,用Fluo3-AM检测Ca2+量,观察Ap及不同药物对神经元Ca2+的影响,对caspase-3, cleaved caspase-3, GSK3, p-GSK3, Mitochondria, Cytc, IP3R和树突棘的影响。5.同窝出生的雄性3月龄APP/PS1基因突变和WT小鼠分别给予人参皂苷Rg3和CMC-Na3个月,继续常规喂养,于第8和16个月处死小鼠,进行海马高尔基染色,观察树突棘形态。结果1.Ap对野生型小鼠海马CA1区基础突触传递I/O无明显的影响,但是显著抑制野生型小鼠海马CA1区PTP和LTP,易化LTD。2-APB剂量依赖性逆转Aβ引起的PTP和LTP降低。人参皂苷Rg3剂量依赖性逆转Ap导致的LTD易化。z-DEVDFMK能够逆转Ap引起的LTP降低,2-APB和z-DEVD FMK同时作用能够逆转LTP至正常水平。2.2-APB能够逆转Ap导致的突触膜上AMPAR磷酸化和流动的异常,神经元胞内Ca2+的升高,逆转Ap导致的BAX激活和caspase 3/GSK3β信号通路活性的升高,阻止Ap诱导的cytochrome c释放和移位。人参皂苷Rg3能够逆转Ap导致的海马神经元树突棘损伤。3.7-8月龄APP swe/PS1ΔE9基因突变小鼠海马CA1区LTP较野生型小鼠低,2-APB能够逆转这一现象。4.16月龄APP swe/PS1 ΔE9基因突变小鼠树突棘见明显损伤,给予人参皂苷Rg3可以修复这一损伤。结论Ap引起的海马突触可塑性损伤可能与IP3R和cytochrome c等介导的神经元胞内钙升高有关,caspase-3, GSK3, BAX, Cytc等参与了这一过程。2-APB和人参皂苷Rg3可以逆转Aβ引起的突触可塑性损伤。