时间特异性敲除腺苷酸活化蛋白激酶α1/2基因小鼠的海马能量代谢与突触可塑性
刘雨露1
贾微微2
戴雅玲1
许雯珊1
丁妍怡1
梁胜祥3
柳维林4
陈立典5
1.福建中医药大学康复医学院,福建省福州市 3501222.福建中医药大学康复医学院,福建省福州市 350122;康复医疗技术国家地方联合工程研究中心,福建省福州市 3501223.福建中医药大学康复产业研究院,福建省福州市 3501224.康复医疗技术国家地方联合工程研究中心,福建省福州市 350122;福建中医药大学康复产业研究院,福建省福州市 3501225.康复医疗技术国家地方联合工程研究中心,福建省福州市 350122
摘要：背景:腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种分子水平的能量传感器,当机体处于低能状态时能被激活进而为神经元活动提供能量,但对于时间特异性敲除AMPK与认知功能障碍发生的关系尚未清楚.目的:探讨时间特异性敲除AMPKα1/2基因小鼠海马能量代谢与突触可塑性的变化,寻找能量代谢与认知功能之间的关键分子靶点.方法:将16只6月龄携带有AMPKα1/2flox/flox和Camk2a-cre/ERT2的AMPKα1/2flox/flox+CaMk2a-cre/ERT2基因型小鼠按随机数字表分为:对照组(n=8)和AMPKα1/2敲除组(n=8).AMPKα1/2敲除组每天腹腔注射0.1 mL他莫昔芬,对照组每天腹腔注射等剂量的玉米油溶剂.两组小鼠连续注射5 d,等待7 d后,巴恩斯迷宫检测小鼠空间学习记忆能力;化学交换饱和转移成像技术(CEST)观察海马区葡萄糖代谢能力;膜片钳电生理技术检测海马CA3-CA1神经环路场电位,包括Input-output(I/O曲线)、配对脉冲易化比率以及高频刺激诱导长时程突触可塑性.结果 与结论:①与对照组相比,AMPKα1/2敲除组小鼠逃避潜伏期延长(P<0.001),接触目标洞口次数明显减少(P<0.05),目标象限所占时间显著缩短(P<0.05);②与对照组相比,AMPKα1/2敲除组小鼠海马区葡萄糖代谢水平降低(P<0.05);③与对照组相比,AMPKα1/2敲除组小鼠海马脑区,在给予不同刺激量时的电压值均显著降低(P<0.05);在基础场电位中,不同时间间隔的配对脉冲易化比率显著降低(P<0.05);④与对照组相比,AMPKα1/2敲除组小鼠海马高频刺激后兴奋性突触后电位振幅显著降低(P<0.05);⑤结果表明,时间特异性敲除AMPKα1/2基因导致海马区葡萄糖代谢水平下降,使得突触前递质释放、突触传递效能和突触可塑性受损,进而导致空间学习记忆障碍的产生.
关键词：腺苷酸活化蛋白激酶小鼠葡萄糖代谢突触传递效能突触可塑性长时程增强学习记忆
分类号：R446(诊断学)R496(康复医学)R318(医用一般科学)
资助基金：福建省雏鹰计划青年拔尖人才项目(2901750102003)
论文发表日期：2022-07-11
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 3230-3235 )
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