围产期海马视黄酸受体表达模式及其在认知发育中的作用

受体敲除实验和本课题组前期实验结果均证实视黄酸RARα是海马突触可塑性形成和学习记忆功能维持的关键分子。课题组前期研究发现幼年期和成年期RARα蛋白在海马神经元细胞中的亚细胞表达具有明显的差别。结合国内外研究结果，提出合理假设：1、RARα在海马发育的不同阶段具有位相性和时序性的表达模式，并与它们发挥的不同功能密切相关；2、在海马发育期，主要通过转录调控参与神经细胞发育和突出修剪等功能；而在海马发育成熟期，可能主要依靠胞浆内表达参与学习记忆功能的调控。研究结果将弥补国内外该领域纵向研究海马生后发育过程中RARα受体表达模式及功能的空白，有望从新的角度阐述生命早期RA信号通路参与海马认知功能的机制，为今后临床上治疗神经系统发育性疾病提供理论基础和参考依据。

本项目主要研究海马区RARα的亚细胞定位与大鼠空间学习记忆能力间的关系，取得以下研究结果：1. 体外利用NGF诱导PC12细胞向成熟神经元分化，诱导后的PC12细胞在形态上更加接近成熟神经元，细胞中RARα表达水平较未诱导组显著增加，且多集中于胞浆和新生出的细胞突起中，而胞核中的表达量却有下降；同时NGF诱导后的PC12细胞静息膜电位水平更加接近于神经元的阈值；细胞对ATP诱导的胞内钙离子浓度更加敏感；提示RARα的亚细胞定位可能与成熟神经元的功能有着密切的关系。2. 通过morris水迷宫对大鼠学习记忆能力进行强化训练6天后，观察到大鼠海马区RARα的表达水平较未训练组明显升高，且胞浆中RARα的表达水平较未训练组增多明显，胞核中RARα的表达水平却有下降，提示学习记忆强化训练可以影响海马区RARα的表达量及亚细胞分布。 3. 7W SD雄性大鼠颅内海马定位注射RARα的腺相关病毒14天后， PBS组、AAV-control shRNA和AAV-control 3个对照组间RARα mRNA表达水平无统计学差异，但AAV-RARα shRNAs组RARα在 mRNA水平较AAV-control shRNA组明显下降, AAV-RARα组RARα mRNA表达水平较对照组显著升高，水迷宫检测发现AAV-RARα shRNAs组逃避潜伏期较AAV-control shRNA组略有延长，但AAV-RARα组与AAV-control组无统计学差异。RARα的亚细胞定位与大鼠学习记忆功能的相关调节机制有待于进一步探讨。