AMPAR亚基GluA1和GluA2胞内端(CTD)在突触缩放中的功能研究

摘要

稳态可塑性作为一种细胞内调节机制，能够平衡LTP和LTD带来的变化，维持神经元网络活动的稳定,将神经元的兴奋性稳定在一定的范围之内。研究的最为广泛的稳态可塑性的形式是突触缩放，主要表现为突触后AMPA受体（AMPAR）的改变。虽然研究表明，AMPAR的CTD对AMPAR转运，以及LTP和LTD的表达都至关重要，但AMPAR主要亚基GluA1和GluA2，以及它们的CTD在突触缩放中的具体作用尚不明确。迄今为止，主要是通过多肽抑制或体外转染的方法来操控CTD，从而达到研究AMPARs在突触缩放中作用的目的，但这些方法存在特异性的问题，并且也不能解释清楚内源性GluA1和GluA2的功能。 在本课题中，使用了两种内源性GluA1和GluA2的CTD被特异性改变的转基因敲入小鼠模型，两种突变小鼠分别是：GluA1C2KI，其中GluA1的CTD被GluA2的CTD替代；GluA2C1KI，其中GluA2的CTD被GluA1的CTD替代。通过电生理、生物化学以及动物行为等一系列实验手段得到了以下发现：GluA2CTD对TTX诱导的突触放大（scaling up）至关重要，其主要是通过调节AMPAR转运发挥作用；而GluA1CTD对bicuculline诱导的突触缩小（scaling down）重要。这些结果表明内源性GluA1和GluA2的CTD在突触缩放中发挥不同的作用。

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【ABSTRACT】

序言

第一章 文献综述

1.1 突触与突触可塑性

1.1.1 长时程增强（long-term potentiation，LTP）与长时程抑制（long

1.1.2 稳态突触可塑性（homeostatic synaptic plasticity，HSP）

1.1.2.1 整体稳态突触可塑性（global homeostatic synaptic plas

1.1.2.2 局部稳态突触可塑性（local homeostatic synaptic plast

1.2 突触缩放（Synaptic scaling）

1.2.1 突触放大（Scaling up）

1.2.2 突触缩小（Scaling down）

1.3 稳态异常可能导致的疾病

1.4 稳态可塑性的研究模型

1.4.1 体外研究模型

1.4.2 在体研究模型

1.5 离子型谷氨酸盐受体

1.5.1 NMDA受体

1.5.2 AMPA受体

1.5.2.1 AMPA受体结构

1.5.2.2 AMPA受体转运

1.6 本研究拟解决的问题

第二章 实验材料与方法

2.1 实验动物、试剂与仪器

2.1.1 实验动物

2.1.2 实验试剂

2.1.3 实验仪器

2.2 实验方法

2.2.1 小鼠基因型鉴定

2.2.2 神经元细胞培养

2.2.3 细胞免疫染色

2.2.4 电生理记录

2.2.5 水迷宫

2.2.6 情景恐惧记忆

2.2.7 显微镜设置和图像分析

2.2.8 统计学分析

第三章 实验结果与讨论

第一部分: GluA1/2 CTD差异调节突触缩放

3.1.1 GluA1C2KI与GluA2C1KI转基因鼠的基因型测定

3.1.2 GluA1C2KI小鼠与GluA2C1KI小鼠基本的突触传递

3.1.3 GluA2 CTD对scaling up至关重要

3.1.4 GluA2 CTD可能是通过调节AMPAR转运从而调控scaling up

3.1.5 在局部稳态可塑性中GluA1C2KI和GluA2C1KI表现正常

3.1.6 GluA1 CTD对scaling down重要

第二部分：GluA1/2 CTD在赫布可塑性中的功能研究

3.2.1 GluA1C2KI小鼠的空间记忆存在缺陷

3.2.2 GluA2C1KI小鼠的恐惧记忆存在缺陷

讨论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢

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