《mTOR信號通路在痛相關海馬突觸可塑性中的作用》是依託南開大學，由呂丹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：mTOR信號通路在痛相關海馬突觸可塑性中的作用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：呂丹
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
哺乳動物雷帕黴素靶蛋白(mTOR)是一種重要的調節蛋白，可調控翻譯元件的生物合成。mTOR依賴的局部蛋白合成在慢性痛所致外周傷害性感受器的敏化及脊髓背角神經元可塑性中起關鍵作用,但在痛相關海馬突觸可塑性中的作用尚待闡明。前期工作證實，外周持續性傷害可誘導海馬結構發生突觸效能和空間聯繫的可塑性改變。我們推測，mTOR 信號通路可被持續性痛激活,通過局部蛋白質翻譯機制調控大鼠海馬突觸可塑性。本課題採用分子生物學、電生理以及行為學方法進行以下研究：(1)明確mTOR信號通路在海馬結構中的分布特點；(2)揭示持續性痛刺激條件下mTOR 信號通路mRNA和蛋白表達的變化規律；(3)在神經元網路水平上，明確mTOR信號通路是否介導持續性痛所致海馬突觸可塑性改變；(4)進一步驗證海馬mTOR信號通路介導大鼠痛相關行為的改變。為臨床上治療慢性痛患者所伴發的認知和精神障礙提供新的靶點。
結題摘要
哺乳動物雷帕黴素靶蛋白(mTOR)是一種重要的調節蛋白，可調控翻譯元件的生物合成。mTOR依賴的局部蛋白合成在慢性痛所致外周傷害性感受器的敏化及脊髓背角神經元可塑性中起關鍵作用,但在痛相關海馬突觸可塑性中的作用尚待闡明。本課題主要研究內容：mTOR信號通路在正常大鼠海馬結構中的表達和分布；海馬mTOR信號通路相關分子蛋白在大鼠持續性痛產生和維持過程中的表達變化；mTOR信號通路介導持續性痛致海馬結構突觸可塑性的時空改變；海馬mTOR信號通路介導大鼠痛相關行為學改變。重要結果：1. mTOR 及磷酸化mTOR主要分布於海馬結構齒狀回（DG）區的顆粒細胞中以及CA1 區椎體細胞中。2. 在外周持續性痛刺激條件下海馬組織中mTOR 信號通路被激活並具有時程性，並且該通路的激活與外周傷害性信息的傳入密切相關。3. mTOR 信號通路的激活在外周持續性痛導致內嗅區－海馬結構突觸聯繫和功能發生時間和空間的可塑性改變中起重要作用。4. mTOR信號通路參與外周持續性痛刺激誘發的大鼠痛行為的改變。關鍵數據：1. mTOR及磷酸化mTOR主要分布於海馬結構齒狀回（DG）區的顆粒細胞中以及CA1 區椎體細胞中。2. 經過致炎處理後海馬組織中的磷酸化mTOR 的相對表達量在蜜蜂毒致炎處理2 h、4 h、8 h 後明顯增高；磷酸化S6K 的相對表達量在蜜蜂毒致炎處理2 h、4 h、8 h 後明顯增高。3. RAPA+BV 組和DMSO+BV對照組相比標準化的fEPSP 幅度顯著降低。並且RAPA+BV 組DG 區LTP 的幅度從TBS 後80 min 顯著降低，一直持續至2 h；CA1 區LTP 的幅度從TBS 後90 min 顯著降低，一直持續至2 h。從幅度和斜率的Input-Output 曲線看，RAPA+BV 組與DMSO+BV 對照組相比,在DG 區及CA1 區都有明顯的右移。4. DMSO+BV處理組大鼠在中央區域和四邊區域的比值低於正常組和RAPA+BV 處理組大鼠，而在四角區域的比值明顯高於正常組和RAPA+BV 處理組大鼠。科學意義:1.本課題揭示持續性痛刺激mTOR信號通路介導大鼠海馬突觸可塑性的改變，為臨床治療慢性痛患者的負性情緒提供新思路。2.揭示了mTOR信號通路在痛相關海馬突觸可塑性的作用，為慢性疼痛的基因治療提供新靶點，具有潛在的臨床套用前景。
