KCNQ2磷酸化水平调控海马神经元M(KV7)通道活动依赖性转运

M通道介导的M电流，在调节神经元兴奋状态、冲动发放、突触传递、易化传导等多种神经活动中起重要作用。尽管很多研究报道了对M通道功能的调控，但是当海马神经元活动时，M通道在细胞膜上表达的变化情况以及这种活动依赖性转运的机制尚不清楚。本项目通过采用分子生物、免疫荧光和激光共聚焦等实验方法，观察海马神经元M通道蛋白的活动依赖性转运，研究KCNQ2亚基磷酸化/脱磷酸化对这种活动依赖性转运的调控，以及CaM激活对KCNQ2磷酸化水平的影响。此研究将深化M通道在神经系统功能的认知，为进一步研究M通道基因相关疾病如精神分裂症和焦虑症等疾病，以及药物开发和治疗与M通道相关疾病提供帮助。

Kv7/M通道广泛分布于中枢和外周神经系统，作为唯一在神经阈电位附近激活而不失活的K+电流，在调节神经元兴奋状态、冲动发放、突触可塑性和神经递质释放等多种神经活动中起重要作用。Kv7/M通道与多种神经系统疾病如新生儿癫痫、双向情感障碍和焦虑症等密切相关，因此研究Kv7/M通道调节机制，对理解神经元生理病理活动及与神经兴奋有关的疾病有重要指导意义。本课题采用western blot、膜片钳、Morris水迷宫和在体场电位记录等实验方法观察海马神经元Kv7/M通道活动依赖性转运情况及其调控机制，并进一步研究Kv7/M通道在急性应激所致海马功能障碍中的作用。研究结果显示：1.在体和离体兴奋海马神经元，Kv7/M通道蛋白在细胞膜上分布减少；2. 离子型谷氨酸AMPA-kainate和NMDA受体介导了海马神经元Kv7/M通道蛋白的活动依赖性转运过程；3. Kv7/M通道蛋白的活动依赖性转运过程是Ca2+依赖的，并且可能通过激活PKC磷酸化通道蛋白导致海马神经元活动依赖性在细胞膜上分布减少；4. Kv7/M通道参与了急性应激所致海马依赖性的记忆障碍；5. Kv7/M通道激动剂flupirtine可能通过抑制应激所致的LTP 受损和上调[pSer9]GSK3β水平改善急性应激所致的记忆障碍。以上研究结果阐明Kv7/M 通道参与了海马神经元兴奋性的动态调控过程和海马依赖性的认知功能，Kv7/M 通道可能是治疗应激所致海马功能障碍的靶点。