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研究背景:AD早期认知功能障碍是由 Aβ引起的。做为突触可塑性的一种形式,晚期长时程增强(L-LTP)被认为是长时程记忆(LTM)的细胞基础。环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)调节转录共激活转录因子(CRTC1)通过参与加强突触传递因子合成的转录反应维持 L-LTP。尽管,我们知道 L-LTP和LTM依赖基因的转录和翻译,但当相关蛋白质合成被 Aβ抑制后,CRTC1还能否维持L-LTP不得而知。 研究方法:为了进一步探究 CRTC1在大脑中的作用,我们使用 AD模型鼠,记录海马脑片齿状回场电位,利用定量 PCR和蛋白免疫印迹技术分析CRTC1及其调控靶基因转录和表达水平。电生理记录方法:本实验所用均为4-5周龄的雄性 Wistar大鼠离体脑片。麻醉断头取脑后,制备新鲜脑片,在人工脑脊液(ACSF)中孵育1个小时。电生理记录时,从25度孵育槽中取新鲜脑片置于ASCF循环灌流记录槽中,在海马齿状回上,用细胞外电生理方法记录场兴奋性突出后电位(fEPSP)。计算给予三串高频刺激(每串持续时间20s,频率100Hz,串间隔5 min)后180 min的fEPSP的幅度平均值和基础刺激下20 min的fEPSP的幅度平均值的比率,作为 L-LTP的幅值。利用 P-CLAMP10软件分析fEPSP,并计算 L-LTP幅值,实验数据用均数±标准误(means±S.E.M)表示,计量资料用单因素方差分析(one-way ANOVA)。 研究结果:我们的研究结果表明,表达 Aβ前体蛋白(APP)和早老素1(PS1)基因的AD转基因模型鼠海马和皮层中 CRTC1介导的基因转录受到损伤。同时,急性分离大鼠海马脑片,我们发现过表达 CRTC1能够反转 Aβ引起的L-LTP维持抑制现象。而 CRTC1不会改变正常 L-LTP。与 CRTC1对 Aβ诱导的突触和记忆功能紊乱的作用结果相一致的是,我们也发现与记忆相关的CRTC1依赖基因(例如 Bdnf,c-fos和Cyr61)选择性含量降低,这与 APP/PS1转基因鼠依赖海马的空间记忆损伤现象相符合。 研究结论:综上所述,这些结果表明 Aβ通过CRTC1抑制记忆相关蛋白的合成,从而揭示了Aβ和CRTC1之间的联系。