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焦虑症是最常见的心理障碍之一,对其发病机制和防治一直是该领域的研究热点。大电导钙激活钾通道(BKCa)在中枢神经系统广泛分布,对神经元兴奋性具有重要调节作用。通道激活可产生后超极化电位(AHP)而降低膜兴奋性,从而减少神经元电活动,调节神经递质释放和神经网络功能。然而,杏仁核BKCa通道激活引起的细胞膜超极化以及对局部神经网络兴奋性是否具有潜在的抑制作用,即BKCa通道与焦虑症发病的关系,尚无文献报道。本项目利用电生理、分子生物学和行为学方法相结合,探讨BKCa通道参与杏仁核突触可塑性的关系,提出杏仁核BKCa通道功能异常,可能参与了焦虑症的病理发生过程。目的以BKCa通道为研究对象,阐明BKCa通道参与杏仁核突触可塑性调节的关系,以及在焦虑发病中的作用;并探讨潜在的药理学治疗的可行性。方法1)采用脑薄片全细胞膜片钳技术,研究杏仁核侧核(LA)BKCa通道在对锥体神经元兴奋性,以及介导后超极化(AHP)功能中的作用;调节BKCa通道功能对杏仁核侧核下丘脑通路突触可塑性的影响。2)采用免疫组织化学标记技术,观察BKCa通道在正常动物杏仁核侧核中间神经元与锥体神经元上表达。3)观察LA局部微注射BKCa通道特异性激动剂NS1619和阻断剂Paxilline对小鼠焦虑行为的作用。通过自然焦虑反应检测实验:高台十字迷宫和开场活动试验,考察BKCa通道功能与焦虑行为的相关性。结果BKCa通道在杏仁核锥体神经元和中间神经元均表达;免疫共沉淀结果显示,BKCa通道与NMDA受体中NR2A和NR2B亚基存在共定位;激活BKCa通道可降低杏仁核锥体神经元兴奋性,增强后超极化电位(AHP),细胞内给以钙离子缓冲剂BAPTA可抑制BKCa对神经元兴奋性的影响;抑制BKCa通道可显著增强杏仁核下丘脑信号传入通路的LTP,而不影响突触前递质释放;阻断BKCa通道可增加NMDA受体介导的突触后电流。结论研究结果表明,BKCa通道和NMDARs在杏仁核侧核谷氨酸突触上共定位。BKCa通道参与调节神经元兴奋并抑制NMDAR介导的突触后电流,BKCa通道参与杏仁核下丘脑信号通路的LTP形成。