RhoA/ROCK对NMDA受体的调控作用及其在学习记忆中的意义

ROCK与NMDA受体的关系在前期实验中已初步验证，但RhoA/ROCK如何调节NMDA受体并参与学习记忆的机制尚不清楚。本项目拟应用水迷宫实验观察RhoA/ROCK对空间学习记忆能力的影响；在体内外记录场电位检测RhoA/ROCK对NMDA受体介导的突触可塑性的影响及NR2B亚基在其中的作用；全细胞膜片钳记录RhoA/ROCK对NMDA电流的影响；应用免疫荧光、免疫共沉淀等分子生物学方法检测ROCK和NMDA受体的定位、相互作用及对NR2B亚基磷酸化的调控作用。本研究旨在阐明RhoA/ROCK对学习记忆的影响及NMDA受体在其中的作用。在突触可塑性中探索RhoA/ROCK对NMDA受体的调节作用，将对学习记忆的生理及病理生理机制进一步阐明，为脑退行性疾病防治寻找新的有效药物提供更深入的理论依据。

采用AD模型和慢性缺血性痴呆模型，运用Morris 水迷宫行为学方法检测大鼠空间学习记忆能力；采用大脑中动脉栓塞模型，通过神经缺失评分观察缺血损伤程度。实验发现长期给予Rho激酶抑制剂干预能够显著改善AD模型和缺血性痴呆所致的学习记忆障碍，缩短逃避潜伏期，增强空间辨别能力，这一学习记忆能力的改善可能与Rho激酶抑制剂显著提高缺血皮层和海马组织中NMDA受体亚基NR2A和NR2B的蛋白表达有关。Rho激酶抑制剂干预还能改善大脑中动脉缺血再灌注引起的神经损伤，降低神经缺失评分，但在此模型中未检测到NMDA受体亚基NR2A和NR2B的蛋白有明显变化。在这急性缺血损伤和缺血痴呆模型中，我们观察到，凋亡家族成员Bcl-2和Bax均参与了损伤和修复过程。给予Rho激酶抑制剂干预后，均能上调两种损伤模型中皮层组织中Bcl-2/Bax蛋白表达比率的下降，提示抑制Rho激酶对缺血损伤后皮层神经元凋亡有保护作用，可能与促进抗凋亡基因Bcl-2的表达，抑制促凋亡基因Bax的表达，从而抑制了细胞凋亡通路有关。另外实验还观察到Rho激酶抑制剂Y27632处理AD模型线虫株系CL4176后加速了Aβ诱导的麻痹表型，在细胞实验中观察到抑制RhoA/Rho激酶通路能够减轻Aβ诱导的PC12细胞凋亡，这一结果和前期实验发现的抑制Rho激酶能够改善学习记忆能力相一致。通过细胞外液加入Rho激酶抑制剂Y27632对NMDA电流无明显的直接影响。表明抑制Rho激酶对NMDA受体功能无直接影响，其可能通过其他通路对NMDA受体产生影响或通过进入细胞内作用于NMDA受体胞内段而发挥作用，上述实验结果均提示RhoA/Rho激酶通路可能是改善学习记忆功能的作用靶点之一。进一步的实验还在研究过程中。