RKIP介导的MEK/ERK信号通路在海马损伤中的作用及其锌调控

近年来，认知相关信号通路的研究为探索缺锌致海马损伤机制提供了新手段。我们在前期研究中发现，缺锌大鼠海马cAMP/PKA信号通路表达过度活化。新近研究表明，MEK/ERK信号通路与脑内LTP的形成及认知功能密切相关。我们大胆提出"诱导海马MEK/ERK活化、下调CREB磷酸化水平是缺锌致海马损伤重要机制"的假说。本研究拟采用RNA干扰、免疫荧光标记、Western Blot等先进的分子生物学技术，探寻不同锌营养状况下大鼠海马、海马神经元或海马脑片RKIP介导的MEK/ERK信号通路的时空变化规律；比较LTP及学习记忆能力的改变；应用MEK/ERK抑制剂PD98059、U0126和ERK RNAi，考察突触功能、pCREB表达的改变及补锌的影响；以期阐释MEK/ERK信号通路在缺锌致海马损伤中的作用。研究结果将有助于阐明缺锌致认知损伤的信号转导机制，并将为相关认知功能障碍的防诊治提供新思路。

锌是人体必需微量元素，具有维持生物膜的正常结构和功能、维持细胞正常形态、生长和发育等多种生物学作用，其中锌与学习记忆的关系及相关机制研究倍受关注。目前缺锌对脑发育、脑功能的损害作用虽已肯定，但确切机制尚未阐明。近年来，与认知能力相关信号通路的研究十分活跃，为探索缺锌致海马损伤机制提供了新手段。新近研究表明，MEK/ERK信号通路与脑内LTP的形成及学习记忆功能密切相关。因此，阐释MEK/ERK信号通路在缺锌致海马损伤中的作用将有助于阐明缺锌致认知损伤的信号转导机制，并将为相关认知功能障碍的防诊治提供新思路。. 本项目结合体内、体外实验，探寻了不同锌营养状况下海马组织及海马神经细胞MEK/ERK信号通路的变化规律；观察了MEK/ERK通路上游及下游多个信号分子的变化；比较了LTP以及学习记忆能力的改变；应用MEK/ERK抑制剂U0126及激动剂NGF，考察了MEK/ERK信号通路在缺锌致海马神经细胞凋亡及表观遗传修饰改变中的作用。研究结果显示，MEK/ERK信号通路的低磷酸化是缺锌致海马损伤及凋亡的重要机制；并介导了缺锌致海马神经细胞组蛋白去乙酰化水平的异常改变。本项目阐明了MEK/ERK信号通路在缺锌致海马损伤及凋亡中的作用。首次从表观遗传学角度探讨了缺锌对海马神经细胞DNA甲基化和组蛋白去乙酰化的影响，并验证了“MEK/ERK信号通路介导缺锌致海马神经细胞组蛋白去乙酰化水平的异常改变”的科学假说。这些结果为阐明缺锌致认知功能损伤的分子机制以及制定缺锌相关认知功能障碍防治措施提供了理论依据。. 本项目按完成了计划书的主要内容，并在“MEK/ERK通路在缺锌致海马神经细胞表观遗传修饰改变中的作用研究”方面有所拓展。发表SCI论文3篇，中文核心期刊论文1篇。培养博士研究生2名，硕士研究生1名。