紋狀體腦區NR2B亞基在運動學習記憶中的作用及機制研究

《紋狀體腦區NR2B亞基在運動學習記憶中的作用及機制研究》是依託華東師範大學，由曹曉華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：紋狀體腦區NR2B亞基在運動學習記憶中的作用及機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曹曉華
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

NMDA受體在紋狀體腦區的運動學習記憶中起重要作用，但相關的機制尚未探明。NR2B亞基是NMDA受體的重要組成亞基之一，NR2B亞基在紋狀體腦區運動學習記憶中的作用及機制更是鮮有報導。本項目採用NR2B siRNA小鼠和NR2B轉基因小鼠，通過分子生物學、離體電生理學和整體行為學技術，重點研究了紋狀體腦區NR2B亞基功能的上調和下調對NMDA受體功能、多巴胺D1和D2受體功能、皮層-背側紋狀體LTP和小鼠運動學習記憶產生的影響。擬從分子、細胞突觸和整體不同層次揭示NR2B亞基在紋狀體腦區運動學習記憶中的作用及機制。

結題摘要

紋狀體腦區發生病變與帕金森氏症、亨廷頓氏症和手足徐動症等多種和運動學習障礙相關疾病的發生密切相關。因此，研究該腦區在運動學習和記憶中的作用及機制，有助於為治運動認知障礙疾病提供新的啟示。已有研究表明，NMDA 受體在紋狀體腦區的運動學習記憶中發揮重要作用，但其中重要的NR2B 亞基是 NR2 亞基在紋狀體運動學習中的作用卻鮮有報導。本研究利用 NR2B 轉基因小鼠和創建的 NR2B siRNA 小鼠，通過分子生物學、離體電生理學和整體行為學技術，系統地研究紋狀體腦區 NR2B 亞基功能上調和下調對紋狀體腦區突觸可塑性和運動學習記憶產生的影響及其機制。主要研究結果如下： 1. NR2B 亞基的表達上調顯著提高小鼠的運動學習能力和突觸可塑性 (1) NR2B 亞基在前腦的表達上調，能顯著提高小鼠在加速 rotarod 任務中的運動學習能力。 (2) NR2B 轉基因小鼠皮層—背內側紋狀體通路的 LTP 顯著增強。 (3) NR2B 轉基因小鼠皮層—背內側紋狀體通路的 NMDA 受體介導的 EPSP顯著增強。 (4) NR2B 轉基因小鼠皮層—背內側紋狀體通路的中型多棘神經元細胞誘發的 NMDA 受體成份的 EPSP 幅度顯著增強。 2. 下調紋狀體NR2B亞基的功能或表達顯著損傷小鼠的運動學習能力和突觸可塑性 (1) 腹腔或紋狀體腦區注射 NR2B 亞基拮抗劑（RO256981）顯著損傷小鼠的運動學習能力。 (2) Real-time PCR 檢測顯示，該NR2B siRNA 小鼠紋狀體腦區 NR2B 的 mRNA表達量顯著降低，為 GFP 對照小鼠的 0.36 倍。 (3) NR2B siRNA 小鼠的運動學習能力受損。 (4) NR2B siRNA 小鼠皮層—背內側紋狀體通路的 LTP 顯著受損。 (5) NR2B siRNA 小鼠皮層—背內側紋狀體通路的 NMDA 介導的 EPSP 顯著受損。 (6) NR2B siRNA 小鼠皮層—背內側紋狀體通路的 MSNs 細胞誘發的 NMDA受體成份的 EPSP 幅度顯著降低。 本研究首次為深入全面地揭示紋狀體腦區 NMDA 受體及其 NR2B 亞基在運動學習記憶中的作用及機制提供了實驗證據，並可能為治療運動學習障礙相關的疾病提供新的線索。