利用诱导性nr1条件基因敲除小鼠分析nmda受体在空间记忆提取中的作用

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1、摘要利用诱导性NRl条件基因敲除小鼠研究NMDA受体在空间记忆提取中的作用专业：植物学研究方向：生物医学导师：瞿伟菁教授博士生：梅兵钱卓教授摘要大量研究表明，海马神经元突触的NMDA受体在空间记忆的信息处理过程中起着重要的分子开关的作用。长期空间记忆与其它类型的长期记忆一样，可分为获得、巩固、储存及提取四个阶段，探讨NMDA受体在空间记忆不同阶段的功能，不仅有助于理解空间记忆的形成过程和分子机制，还将对阐述记忆的本质等问题有重要启示作用。药理学和遗传学的证据都揭示海马NMDA受体的活性和NMDA受

2、体依赖的突触可塑性在动物空间记忆的获得、巩固和储存阶段起着关键作用，在任务学习之前以及任务记忆的巩固和储存阶段阻断NMDA受体的作用、或敲除NMDA受体的核心亚基NRl基因，都将妨碍动物空间记忆的形成。但以往的工作对NMDA受体在记忆提取过程中的作用还少有涉及。本文将cre／f0冲重组系统与四环素操纵子中的人工转录活化因子tTA结合起来，即利用诱导性的条件基因敲除技术(第三代基因敲除技术)，构建了在海马cAl亚区和前脑区特异性敲除NRl基因的小鼠，分别称iCAl一KO小鼠和jFB—KO小鼠。在这两

3、种小鼠的染色体中，有4个基因位点同时被修饰。通过给小鼠喂食正常食物或含强力霉素(doxycycline，简称dox)的食物，可达到在时间上对NRl基因的敲除进行调控，即给小鼠喂食含dox的食物(6m以，下同)5天后，可获得基因敲除的效果：反之，小鼠体内的NMDA受体活性则不受影响。通过原位杂交和免疫染色的方法，证实喂食dox5天后，iCAl．KO小鼠中的NRl基因敲除限定在海马的CAl区，而iFB—KO小鼠中的NRl基因敲除则限定在前摘要脑区。分别运用这两种模型小鼠及其同窝对照组进行隐藏平台的水迷

4、宫任务测试。icAl．KO及其对照组每只小鼠每天训练4次，从水池的不同象限各入水1次，每次间隔1小时，训练单次的时间设定为90秒，连续实验14天，并于第8天开始给两组小鼠喂食dox。实验过程的第2天、第7天、第13天和第14天进行目标测试(pmbetest)。第1天至第13天训练和测试时，水迷宫周围的线索(cue)完整；第14天测试时只保留部分线索。结果发现，对照组与icAl-KO组小鼠随着训练时间的增加，逃避潜伏期(1atency)逐渐缩短，分别由第1天的77．07±2．91秒和75．86±4．

5、53秒降至第12天的26，67±4．02秒和29．2+4．22秒；且两组小鼠逃避潜伏期的变化趋势一致，没有显著差异。在随后进行的4天目标测试中，第2天的测试结果显示，两组小鼠分布在水池四个象限中的游动时间相当，均为25％左右。第7天的测试中，两组小鼠在靶象限中的游动时间均明显多于其他3个象限(p

6、p

7、0天开始给两组小鼠喂食dox。实验过程中的第2天、第7天、第15天和第16天进行目标测试。第1天至第15天调练和测试时，水池周围布置的线索是完整的，第16天测试时则只保留部分线索。结果发现，随着训练时间的增加，对照组和iFB．KO组小鼠的逃避潜伏期逐渐缩短，分别由第1天的68．28±5．28秒和72．49±3．9秒降至第】4天的29．22±6．64秒和27．2±4．27秒；且两组小鼠逃避潜伏期的变化趋势一致，没有显著差异。在随后进行的4天目标测试中，第2天的测试数据表明，两组小鼠分布在水池四个象限

8、中的游动时间相当．均为25％左右。第7天的测试中，两组小鼠在靶象限中的游动时间比在其他三个象限要多，但没有显著差异(p>O．1)。第15天(喂食dox5天)测试中，两组小鼠在靶象限中的游动时间均明显多于其他3个象限(p<0．001)，分别达摘要到35．03±2．03秒和33．65±2．1秒。第16天(喂食dox6天，保留部分线索)的测试中，两组小鼠在靶象限中的游动时间仍然明显多于右象限和相对象限，但与左象限的游动时间相比没有明显差异；同时两组小鼠之间在各象限中的游动时间没有明显不同