膜受体介导的雄激素对海马突触可塑性的影响及机制研究

Based on the correlative receptor that decreased androgen level related age is a possible risk factor of Alzheimer's disease in older men,and these research discoveries that the distribution of androgen receptor in hippocampal formation, as well as the hypothesis which synaptic and cellular secretion of androgen in brain,the synaptic plasticity is taken as the entry point to research the likely mechanism that membrane receptor mediated androgen could improve learning,memory and cognitive function, then SAMP8 mice and SD rat hippocampal slices are taken as in vivo and in vitro model experiments.We will research between the structural plasticity that the morphological changes of dendritic spines are related to infomration accumulation and the functional plasticity related transferal efficiency.futhermore,we will discuss the probably mechanism from molecular to cells level,and find the possible signal transduction pathways,to provide theoretical basis on synaptic plasticity for exploring the relationship between androgen and memory and learning.In addition, this project first confirms that the hippocampus exist membranal androgen receptor, and then discusses the fast mode non-genomic mechanism of androgen influences the hippocampal synaptic plasticity, helps to fully understand the way that androgen play a physiological role.

基于年龄相关性的雄激素下降可能是老年男性患阿尔茨海默病的危险因素这一相关研究的报道，以及海马结构雄激素受体的分布、雄激素脑内的突触分泌和胞分泌机制假说这些研究发现，在以往的研究工作基础上，我们以突触可塑性为切合点，以SAMP8小鼠和SD大鼠海马薄片作为体内和体外实验模型，研究膜受体雄激素对学习记忆、认知功能改善作用的可能机制。从与信息贮存相关的树突棘形态变化的结构可塑性和与传递效能有关的功能可塑性两个方面来研究雄激素能否影响海马突触可塑性。对其影响机制从细胞、分子水平进行探讨，发现其可能的信号转导通路，为探讨雄激素与学习记忆的关系提供突触可塑性方面的理论依据。此外，本项目首先验证海马神经元存在雄激素膜受体，进而探讨雄激素快速的非基因组模式对海马突触可塑性的影响，有助于充分理解雄激素发挥生理作用的方式。

基于海马结构雄激素受体的分布、雄激素脑内的突触分泌和胞分泌机制假说，我们以突触可塑性为切合点，以SAMP8 小鼠和SD 大鼠乳鼠海马神经元作为体内和体外实验模型，研究膜受体介导的雄激素对海马突触可塑性的影响及机制，取得了下述研究成果：一、证实了海马神经元存在雄激素膜受体。使用T-BSA-FITC大分子复合物，观察到原代培养海马神经元膜雄激素结合位点的存在。在T-BSA-FITC结合的神经元胞体和突起的膜都可看到斑点状的FITC信号。海马神经元海马在BSA-FITC没有发现和膜的结合。预先用游离T孵育完全阻断了T-BSA-FITC和薄膜的结合。通过活神经元细胞内钙现象，发现了T-BSA-FITC的结合神经元在几分钟内出现快速的钙反应，表现为[Ca2+]i上升和[Ca2+]i波峰维持大于20min。流式细胞仪观察到SAM小鼠T-BSA-FITC和胞膜的结合。二、研究了雄激素膜受体介导的非基因组效应对海马突触形态可塑性的影响。通过体内、体外实验观察到雄激素通过膜受体增加了SAMP8小鼠海马和SD大鼠乳鼠海马神经元树突棘的密度。三、研究了雄激素膜受体介导的非基因组效应对海马突触可塑性影响的机制。雄激素快速的非基因组效应对突触形态结构可塑性的影响部分是通过兴奋性谷氨酸来实现的。海马神经元细胞膜结合位点（膜受体）介导的雄激素快速影响了SYN、PSD95、drebrin等突触标志性蛋白。雄激素快速影响了ERK/MAPK、Ca2+/CaMKⅡ等信号转导通路。雄激素可通过膜受体激活CREB，进而调节相关基因转录。该项目有助于充分理解雄激素发挥生理作用的方式，也为揭示雄激素与学习记忆的关系提供理论依据。进一步深入这一研究，揭示雄激素非基因组效应对突触形态可塑性的作用机制、启动靶位、激活后的下游事件和调控的目的基因，将对推动雄激素更合理有效的应用以及寻求新的治疗靶点产生重要的指导意义。