论文题目: 大鼠海马和杏仁体记忆相关受体和基因的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 神经生物学
作者: 张雪寒
导师: 李葆明
关键词: 杏仁体,海马,条件性恐惧记忆,大鼠,长时程增强,学习和记忆,受体,空间学习和记忆
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: NMDA受体在突触可塑性中发挥重要作用，长时程增强(LTP)被认为是学习记忆的突触机制。在许多脑区，如杏仁体和海马，LTP的诱导需要NMDA受体的激活。尤其是在海马CA1区，NMDA受体的NR2A亚基参与LTP的诱导，而NR2B亚基参与LTD的诱导。然而，NR2A和NR2B在学习记忆中的作用，知之甚少。条件性恐惧是研究学习记忆非常好的行为模型。杏仁体基底外侧核(BLA)是产生条件性恐惧，及发生与其相关的突触可塑性的关键位点。本工作中，我们分别研究了BLA和CA1区NR2A和NR2B在条件性恐惧记忆中的作用。1)我们在BLA局部注射NR2A或NR2B选择性拮抗剂，及使用基因递送技术抑制BLA的NR2A和NR2B功能。结果显示，BLA的NR2A和NR2B均参与恐惧记忆的获得，但不参与恐惧记忆的表达。2)我们在CA1区局部注射NR2A或NR2B选择性拮抗剂，观察对海马依赖的场景恐惧记忆的影响。结果显示，CA1区NR2A参与场景恐惧记忆的获得，而NR2B不参与；NR2A和NR2B均参与场景恐惧记忆的表达。学习记忆是脑的基本功能，许多基因与这一功能相关。我们利用行为学方法，筛选到新基因hippyragranin(HGN)和已知在外周系统具有抗增殖作用的基因Tob。Tob(Transducer of ErbB2)是一种细胞周期的抑制性调控因子，在外周组织发挥抑制细胞增殖的作用，而在中枢神经系统的功能不明确。使用行为学模型筛选的方法，我们发现Tob在脑内有表达，并且可能参与学习记忆过程。行为训练可以导致脑内Tob蛋白表达量的一过性升高，而且这一表达升高发生在长时记忆形成之前。在大鼠海马CA1区注射Tob蛋白的反义核酸下调Tob蛋白的表达，大鼠在Morris水迷宫行为任务中的空间学习和记忆及场景恐惧行为任务中的长时程记忆均受到伤害。另外，在CA1区局部注射Tob反义核酸，会抑制海马长时程增强。因此，这些结果表明，细胞周期的抑制性调控因子Tob是一种参与海马学习和记忆的多功能蛋白。记忆的形成、保持和读取是一个动态过程，反映的是新记忆形成和旧记忆被压抑(或清除)两个方面结合的一个结果。关于新记忆的形成已了解很多，而对参与记忆压抑(或清除)功能的分子成分和分子过程了解很少。我们鉴定出一个新的蛋白——HGN，它在海马有表达，海马的去神经支配可以降低其表达。用HGN的反义核酸下调大鼠海马CA1区HGN的表达，增强大鼠在Morris水迷宫行为任务中的学习和记忆能力，同时也能增强突触传递的长时程增强(LTP)。这些结果表明，HGN可能参与了记忆的抑制性调控。杏仁体、海马等脑区广泛接受来自蓝斑的去甲肾上腺素能投射。已知，杏仁体β受体参与情绪唤起经验相关的记忆巩固。在离体海马脑片上，激活海马CA1区β肾上腺素能受体(β受体)易化突触传递的长时程增强(LTP)。提示，CA1区β受体在海马依赖的学习和记忆中可能发挥重要作用。然而，CA1区β受体是否参与海马依赖性的学习记忆，是否参与在体LTP的诱导，尚无实验证据。这里，我们考察了CA1区β受体对在体突触可塑性的调控作用，以及对Morris水迷宫空间学习和记忆巩固的影响。在体电生理实验中，激活CA1区β受体后，正常情况下对突触传递效能仅有微小调控作用的10Hz的θ节律刺激(每串150个脉冲，1串)可显著地诱导出LTP；阻断CA1区β受体，正常情况下能显著诱导LTP的5Hz的θ节律刺激(每串150个脉冲，3串)，此时不能诱导出LTP。在Morris水迷宫实验中，训练前阻断CA1区β受体，大鼠的学习速度显著慢于对照组；训练后5分钟阻断CA1区β受体，损害48小时的空间记忆，而训练后6小时阻断CA1区β受体，对48小时空间记忆没有影响。以上结果显示，CA1区β受体参与对在体LTP的调控，参与海马依赖的空间学习和记忆。
论文目录:
摘要
Abstract
第一部分 NMDA受体NR2A和NR2B亚基在记忆中的作用
引言
Ⅰ、杏仁体BLA的NR2A和NR2B在条件性恐惧记忆中的作用
第一节 材料和方法
1、实验材料
2、实验方法
第二节 结果
1、训练前抑制NR2A或NR2B亚基
(1) 训练前阻断NR2A或NR2B
(2) 过量表达NR2A或NR2B胞内C-端片段
2、训练后阻断NR2A或NR2B亚基
3、检测前阻断NR2A或NR2B亚基
第三节 讨论
Ⅱ、海马CA1区NR2A和NR2B在条件性恐惧记忆中的作用
第一节 材料和方法
1、实验材料
2、实验方法
第二节 结果
1、训练前阻断CA1区NR2A或NR2B
2、训练后阻断CA1区NR2A或NR2B
3、检测前阻断CA1区NR2A或NR2B
第三节 讨论
参考文献
第二部分 海马CA1区学习记忆相关基因的功能研究
引言
Ⅰ、CA1区的Tob基因参与学习和记忆
第一节 材料和方法
1、实验材料
2、实验方法
第二节 结果
1、Tob基因参与学习记忆
2、大鼠Tob cDNA的克隆及其表达模式
3、条件性恐惧训练增强海马Tob蛋白表达
4、Tob反义核酸损害大鼠场景恐惧记忆
5、Tob反义核酸损害大鼠空间学习记忆
6、Tob反义核酸抑制海马CA1区LTP
第三节 讨论
Ⅱ、CA1区的HGN基因参与记忆的负调控
第一节 材料和方法
1、实验材料
2、实验方法
第二节 结果
1、大鼠新基因HGN的筛选和鉴定
2、HGN的表达模式和亚细胞定位
3、HGN反义核酸增强大鼠空间学习和记忆
4、HGN反义核酸增强CA1区LTP
第三节 讨论
参考文献
第三部分 海马CA1区β受体在学习记忆中的作用
引言
第一节 材料和方法
1、实验材料
2、实验方法
第二节 结果
一、CA1区β受体参与空间学习和记忆
1、训练前阻断CA1区的β受体
2、训练后阻断CA1区的β受体
(1)训练后5分钟给药
(2)训练后6小时给药
3、训练后5分钟注射D-心得安
二、CA1区β受体参与对突触可塑性的调控
1、激活β受体易化CA1区长时程增强
2、阻断β受体抑制CA1区长时程增强
第三节 讨论
参考文献
综述(附录1)
已发表和待发表论文目录(附录2)
致谢
发布时间: 2007-06-28
参考文献
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