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淀粉样前体蛋白(Amyloid precursor protein,APP)是阿尔兹海默病(Alzheimers Disease,AD)早期病理的关键信号分子,可以通过调控神经元兴奋性影响突触形成和突触传递。而突触可塑性与神经元内在兴奋性改变与位于膜表面的原件同时发生的变化有关,例如电压门控离子通道(voltage-gated K+channel,Kv channel)调节膜电位。在哺乳动物海马神经元中,总外向钾电流可以被简单分为两类,一种瞬时和快速失活电流(A型钾电流)和一种持续或者慢速/不失活电流。A型钾电流(A type potassium current,IA),可以帮助调节动作电位的复极化、加宽,正常条件下的后传播,对于决定胞体兴奋性和动作电位的发放起到很重要的作用,并在细胞水平作为记忆形成中树突和胞体改变之间的纽带。因此,探究APP对A型钾通道的影响对于了解APP在突触中所起的功能起很重要的作用。 本研究以APP基因敲除小鼠和同窝出生的野生型对照小鼠的海马和人胚胎肾293细胞为实验材料,运用免疫共沉淀、蛋白免疫印迹、膜片钳技术,探究APP调节钾离子通道的功能和表达的机理,推测并验证GABABR在其中所起的作用。主要结果如下:原代培养的APP-/-小鼠海马神经元记录到的A型钾电流(IA)比对照组显著增加。介导IA的钾通道中,Kv1.4和Kv4.2在海马的表达量最高,且是海马神经元A型钾电流最主要的组成部分。因此我们提取一个月龄的APP-/-小鼠海马组织,检测得到Kv1.4蛋白表达水平显著增加,而Kv4.2蛋白表达水平不变,表明APP-/-小鼠海马神经元A型钾电流的增加是Kv1.4表达量增多所致。蛋白表达需经过转录水平及转录后水平的调节,因APP-/-小鼠海马Kv1.4的mRNA水平没有发生变化,我们推测APP在转录后水平对Kv1.4进行调节。为了进一步探究Kv1.4的表达和功能增强是否直接由APP变化所致,我们在体外HEK293细胞上过表达APP与Kv1.4,测得Kv1.4的表达量显著降低,这与组织所得结果一致。然而,在过表达APP的293细胞上记录到A型钾电流增加,与神经元上所得结果相矛盾。我们推测,APP与Kv1.4蛋白之间没有直接连接,APP通过一个媒介或者分子通路对Kv1.4产生作用。检测结果表明Kv1.4与APP之间没有蛋白-蛋白的直接相互作用,与推论相符,也将我们的目光引向寻找中间介质和分子通路上。通过查阅文献,我们将GABABR列为候选者。结果表明APP-/-小鼠海马GABAB2R蛋白表达水平显著增强,缺失APP的293细胞上测得GABAB1bR的表达量显著增加,综合可知APP可显著降低GABAB(1b,2)R的表达量;而GABAB(1b,2)R不会产生影响Kv1.4的表达。同时过表达APP,GABAB(1b,2)R与Kv1.4,Kv1.4的表达有减少趋势,但无显著差异;激活GABABR,使用细胞膜片钳记录到Kv1.4介导的IA减小。以上结果表明,GABAB(1b,2)R作为中间媒介参与了APP对Kv1.4表达和功能的调控。