NR2B亚基在小鼠初级运动皮层突触可塑性及运动学习记忆中的作用

发布时间：2017-05-24 12:23

  本文关键词：NR2B亚基在小鼠初级运动皮层突触可塑性及运动学习记忆中的作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDA受体)是一种离子型谷氨酸受体,与学习和记忆的过程密切相关,而NR2B亚基作为NMDA受体的重要组成部分,在这个过程中发挥着更为关键的作用。初级运动皮层(Primary Motor Cortex,M1脑区)是运动皮层的主要区域之一,有研究表明,M1脑区相关的前肢技巧性运动技能的获得与NMDA受体相关。Hasan等利用在体电生理技术和行为学证明了NMDA受体对M1脑区的学习依赖的突触可塑性具有重要作用。而NR2B亚基作为NMDA受体的重要亚基之一,其是否对M1脑区突触可塑性以及运动相关的学习记忆有影响,并未见文献报道。本文通过分子生物学、离体脑片电生理学和动物整体行为学技术从分子、细胞和整体三个层次,分别研究了NR2B亚基在前脑过表达和NR2B亚基在M1脑区下调对小鼠M1脑区突触可塑性及运动相关学习记忆能力的影响机制。主要研究结果如下：一.前脑过表达NR2B亚基对M1脑区突触可塑性及其运动相关学习记忆能力的影响1.NR2B转基因小鼠M1脑区NR2B亚基总蛋白表达水平显著增加,而NR2B亚基膜蛋白表达水平未显著性改变NR2B转基因小鼠在M1脑区NR2B亚基的总蛋白表达水平显著上调,而NMDA受体的其他亚基和α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptor, AMPA受体)的相关亚基不受影响；此外,M1脑区膜蛋白中NR2B亚基表达没有显著性变化。2.NR2B亚基过表达不影响小鼠基本情绪及运动能力旷场试验(Open filed test, OFT)结果显示,NR2B亚基过表达不影响小鼠基本情绪及运动能力。3.NR2B亚基过表达不影响M1脑区相关的运动学习记忆能力与同窝野生型小鼠相比,NR2B转基因小鼠前肢技巧性运动能力和操作性条件反射均未显著变化,提示了前脑过表达NR2B不影响M1脑区相关运动学习记忆能力。4.NR2B亚基过表达不影响小鼠长时程突触可塑性NR2B亚基过表达对M1脑区Ⅱ/Ⅲ层水平通路的基本突触传递和长时程突触抑制(Long-term Depression, LTD)没有显著性影响,对GABA受体抑制剂与水平通路e节律刺激(Theta burst stimulation, TBS)同步诱导的长时程增强(Long-term Potentiation,LTP)和水平通路与垂直通路同步TBS刺激诱导的LTP均未显著影响。二.特异性下调M1脑区NR2B亚基对突触可塑性及运动学习记忆能力的影响1.特异性下调M1脑区NR2B亚基不影响小鼠基本情绪及运动能力旷场试验结果显示,NR2B亚基在M1脑区下调不影响小鼠基本情绪及运动能力。2.特异性下调M1脑区NR2B亚基显著性损害了小鼠前肢技巧性取食能力特异性下调M1脑区NR2B亚基损害了小鼠前肢技巧性取食能力,但是不影响小鼠基本情绪及运动能力,也不影响前额叶皮层(Prefrontal Cortex, PFC)相关的灵活性学习能力,说明在M1脑区下调NR2B亚基损害运动相关学习记忆能力,而未对相邻脑区的功能产生影响。3.特异性下调M1脑区NR2B亚基显著性损害M1脑区长时程突触增强NR2B下调小鼠M1脑区Ⅱ/Ⅲ层水平通路化学诱导的LTP显著性减弱,说明在M1脑区NR2B亚基特异性下调会损害其长时程突触增强。以上结果说明,NR2B亚基下调损害运动皮层长时程突触增强和运动相关学习记忆能力。
【关键词】：初级运动皮层 NMDA受体 NR2B亚基 运动学习记忆 突触可塑性
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R338.64
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-14
• 绪论14-16
• 第一部分：NR2B亚基过表达对运动皮层突触可塑性和运动学习记忆能力的影响及其机制16-45
• 1.1 材料与方法16-33
• 1.1.1 实验动物16
• 1.1.2 试剂和药品16-17
• 1.1.3 仪器设备17-18
• 1.1.4 实验方法18-33
• 1.2 实验结果33-41
• 1.2.1 NR2B转基因小鼠的鉴定33-34
• 1.2.2 NR2B转基因小鼠M1脑区相关学习记忆能力的研究34-37
• 1.2.3 NR2B转基因小鼠M1脑区的突触可塑性研究37-41
• 1.3 讨论41-45
• 第二部分：NR2B亚基慢病毒下调对运动皮层突触可塑性和运动学习记忆的影响及其机制45-58
• 2.1 材料与方法45-51
• 2.1.1 实验模式动物45
• 2.1.2 试剂药品45-46
• 2.1.3 仪器设备46
• 2.1.4 实验方法46-51
• 2.2 实验结果51-56
• 2.2.1 NR2B-siRNA干扰小鼠的构建及鉴定51-52
• 2.2.2 NR2B-siRNA干扰小鼠M1脑区相关认知功能研究52-55
• 2.2.3 NR2B-siRNA干扰小鼠M1脑区的突触可塑性研究55-56
• 2.3 讨论56-58
• 结论58-59
• 文献综述59-64
• 一. NMDA受体与长时程突触可塑性59-61
• 二. NR2B转基因小鼠61-62
• 三. 初级运动皮层(M1)与运动学习62-64
• 参考文献64-70
• 附录70-74
• 一. 操作性条件反射实验MED程序70-73
• 1. Phase 1训练阶段70-71
• 2. Phase 2测试阶段71-73
• 二. 注意定势转移实验Shift to visual cue阶段随机数列73-74
• 致谢74

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本文编号：390787