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研究背景和目的:肝脂肪营养不良(fatty liver dystrophy,fld)小鼠是携带Lpin1基因自发性突变的一种小鼠品系。在fld小鼠中,lipin1蛋白表达缺失。Lipin1是一种和糖脂代谢调控密切相关的蛋白,在小鼠脂肪组织、骨骼肌、神经系统、肝脏、心脏、大脑等组织中均有表达。Lipin1的生理功能主要有两个方面,一是lipin1具有磷脂酸磷酸酶(phosphatidic acid phosphatase,PAP)的活性,可催化磷脂酸转变为甘油二酯(diacylglycerol,DAG),而DAG是合成甘油三酯、中性磷脂、磷酸卵磷酯和脑磷脂的前体,也是至关重要的第二信使。因此Lipin1对磷脂的合成过程具有调控作用,如果Lipin1所具有的PAP活性降低或表达减少,将会直接影响磷脂合成及与磷脂相关的多种生物效应如细胞膜稳定性、信号通路传递、神经系统正常功能等;二是作为转录协同刺激因子,在肝脏中直接与过氧化物酶体增殖物活化受体(Peroxisome proliferator activated receptor γ,PPAPγ)协同刺激因子1α(PPARγ coactivator-1α,PGClα)及PPARγ形成复合物,调节脂肪酸氧化及脂类合成相关基因的表达,进而影响脂代谢,因此Lpin1基因突变动物模型存在脂肪营养不良。Lipin1在糖脂代谢中的重要作用决定了其在认知障碍中扮演重要角色,此课题旨在探讨lipin1缺失对小鼠认知功能障碍的影响及其作用机制。研究方法:(1)动物分组,小鼠分为fld组和野生型小鼠,野生型小鼠作为对照组。(2)采用Morris水迷宫实验对两组小鼠的空间学习记忆能力进行检测。(3)采用透射电镜观察两组小鼠海马部位神经元超微结构。(4)采用ELISA检测两组小鼠海马部位DAG水平。(5)qPCR检测小鼠海马Lipin1、BDNF、SYP、PSD95基因表达情况。(6)Western Blot检测小鼠海马Lipin1、p-PKD、PKD、p-ERK、ERK、p-CREB、CREB、BDNF、SYP 和 PSD95 的蛋白表达量。研究结果:(1)Fld小鼠海马表现出Lipin1基因表达水平及蛋白表达水平降低。(2)与野生型小鼠相比,Lipin1表达减少的fld小鼠存在空间学习能力与记忆能力下降。(3)与野生型小鼠相比,fld小鼠海马部位突触数目明显减少。(4)实验结果显示,与野生型小鼠相比,fld小鼠海马部位的BDNF,SYP,PSD95的基因表达水平明显降低(5)实验结果显示,与野生型小鼠相比,fld小鼠海马部位的BDNF,SYP,PSD95的蛋白水平明显降低。(6)ELISA实验结果显示,与野生型小鼠相比,fld小鼠海马部位的DAG水平明显降低。(7)Western Blot实验结果显示,与野生型小鼠相比,fld小鼠海马部位的PKD的磷酸化水平显著降低。结论:1.Lipin1表达缺失的fld小鼠表现出认知障碍。2.Fld小鼠海马突触可塑性失调。3.Lipin1可能通过PKD-ERK信号通路调控海马神经元突触可塑性,进而介导了fld小鼠的认知障碍。