《cPLA2α/花生四烯酸信號通路在小腦長時程可塑性中的作用》是依託浙江大學，由蘇立達擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：cPLA2α/花生四烯酸信號通路在小腦長時程可塑性中的作用
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：蘇立達
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脂質信號參與了多種生物學功能，其在突觸功能中所起的作用日益得到重視。雖然有研究表明磷脂酶A2參與了海馬神經元突觸可塑性，但是具體的調節機制還很不清楚，其在小腦突觸可塑性的研究未見報導。我們前期研究發現cPLA2α基因敲除小鼠的小腦浦肯野細胞長時程抑制現象缺失。本課題的工作假設是：cPLA2α/花生四烯酸信號通路可能參與調節小腦突觸可塑性；cPLA2α被敲除後可影響浦肯野細胞的長時程可塑性。我們利用神經電生理，藥理學，動物模型等多種方法,研究cPLA2α/花生四烯酸信號通路對平行纖維到浦肯野細胞的神經突觸可塑性的調節作用，並且進一步了解其分子機制。已知磷脂通路在各種神經疾病和腦創傷、腦缺血引起的繼發性記憶衰退中起重要作用，而本課題的研究成果將為進一步了解小腦的突觸可塑性以及cPLA2α/花生四烯酸信號通路在小腦主導的行為機制中的作用打下較好的基礎。
結題摘要
小腦PF-PC突觸的LTD和LTP在運動學習中起到了重要作用。我們的研究發現PF-LTD和LTP的誘導需要同時發生的突觸前和突觸後事件。PF-LTD由強烈PF刺激所誘發或是CF/PF聯合刺激所誘發。刺激誘發釋放的谷氨酸作用於突觸後mGluRs和AMPARs，導致較高的鈣閾值。受到這些起始信號誘導，PKC和αCaMKII被激活。在該過程中，cPLA2 /cox2級聯反應是PF-LTD的上游事件，即PKC激活的關鍵信號。CB1R和NO/可溶性鳥苷酸環化酶/PKG/磷酸化途徑也參與此過程。所需要的NO由位於中間神經元的NMDAR所調節。PF-PC突觸的1Hz刺激則誘導了突觸後LTP的表達，該過程需要突觸後鈣瞬流，磷酸化，NO的參與。我們的研究證實了1hz的PF-LTP需要突觸後的cpla2/AA信號通路激活，以及突觸前的內啡肽受體參與。在小腦腦片中通過全細胞膜片鉗記錄，可以觀察到1hz的PF-LTP在cpla2αKO組小鼠中被抑制。該缺陷可以由1hz PF刺激聯合局部灌注AA所恢復。另外，2-AG的水解或是抑制CB1R可以抑制1Hz誘導的LTP，所以 2-AG和逆行激活的CB1R同樣參與此LTP過程。用NO電極在培養的顆粒細胞和PF末梢檢測了釋放的NO的量，結果表明PF末梢處CB1R的激活可以激活NO合成酶，並促進了NO的產生。1hz的PF刺激的誘導可限制NO的產生，但是100hz的PF刺激則產生大量的NO。因此，1hz的PF-LTP屬於經典的突觸後表達可塑性，需要同時的突觸前和突觸後活性。而且，NO量的多少決定了PF-PC突觸的強弱程度。我們的研究結果在一定程度上補充了小腦突觸可塑性的機制內容，闡釋了突觸可塑性過程中各個分子之間的互動作用，上述部分實驗結果已總結髮表於Journal of Membrane Biology,Traffic,Plos One,Cerebellum,Journal of Neuroscience等雜誌。
