我们实验室以往的研究发现，Kv2.1是小脑颗粒细胞神经元上参与细胞凋亡调控的主要亚单位。已有研究表明它分布在脂筏上，去除或增加脂筏中胆固醇含量不仅可以改变Kv2.1在细胞膜上的分布，通道的动力学特性和电流密度都会发生显著改变。胆固醇在脑组织中的含量远高于身体其他部位。是维持脑正常功能和形成细胞膜脂筏结构的主要成份。在第一部分的研究中我们发现，一定程度下增加神经元质膜的胆固醇含量，对高钾环境中(25 mM K+)培养(HK+S)的小脑颗粒神经元存活率没有影响。却可以明显增加低钾(5 mM K+)无血清刺激诱导的神经元凋亡，使诱发凋亡所需的时间明显缩短。电生理学记录，DNA片段化分析和免疫印迹实验结果显示，在培液中增加15μM胆固醇，低钾无血清(LK-S)培养诱导4个小时后，便可在神经元上记录到凋亡的讯号。它们包括延迟整流外向钾电流的增大，DNA片段化和Kv2.1钾离子通道的表达量上调等。通常，同样的诱导条件至少8小时后才能记录到延迟外向钾电流的增加。与此同时，免疫荧光和ELISA分析结果显示，在以flotillin-1为代表的脂筏周围cAMP水平明显升高。免疫印迹的结果表明，在含胆固醇的低钾无血清培液诱导4小时后伴随着蛋白激酶A(PKA)和cAMP效应元件结合因子(CREB)的激活。而加入PKA抑制剂H89可以抑制Kv2.1的表达量增加。同时H89和Gs抑制剂NF449都可以抑制凋亡诱导引起的延迟外向钾电流增大并使神经元存活率显著增加。以上实验结果表明，细胞膜的胆固醇增加可以通过激活cAMP/PKA/CREB信号通路，上调Kv2.1的表达量，促进神经元凋亡。该研究为理解高胆固醇环境下神经元凋亡的机制提供了新的理论依据。　　 在哺乳动物细胞中，脂筏主要分为caveolae和non-caveolar rafts两类。通常分别以caveolin和flotillin作为这两类脂筏的标记性蛋白。由于脑组织内缺乏caveolin和caveolae，离子通道和信号分子主要位于富含flotillins的脂筏上。Flotillin-1是non-caveolar rafts上主要的脚手架蛋白，在脂筏的形成和脂筏上的信号转导过程中都承担着关键的作用。本文第二部分的研究，通过免疫荧光，免疫共沉淀和双分子荧光互补(BIFC)的方法首次证实了在HEK293细胞和小脑颗粒神经元上Kv2.1和flotillin-1之间存在直接的相互作用。Flotillin-1对HEK293细胞或小脑颗粒神经元上IK离子通道的门控特性均没有明显的调节作用却可以显著的降低小脑颗粒神经元上的IK电流幅度和下调HEK293细胞内Kv2.1的含量。我们的研究首次发现在HEK293细胞内Flotillin-1主要通过泛素化-蛋白酶体途径介导Kv2.1的下调。蛋白酶体的抑制剂MG13210μM可以显著抑制共转flotilin-1实验组细胞内的Kv2.1降解。而溶酶体抑制剂chloroquine和leupeptin均不能有效地改变细胞内Kv2.1的含量。RT-PCR显示flotillin-1对细胞内Kv2.1的转录水平没有显著的影响。这些实验结果提示，flotillin-1对Kv2.1的调节，很可能主要是通过介导细胞内的Kv2.1通过泛素化-蛋白酶体途径被降解，因此在凋亡过程中起到对抗凋亡的作用。目前研究还在进一步确认和进展中。研究flotillin-1对Kv2.1调节的分子学机制，对我们理解凋亡过程中脂筏蛋白对离子通道的调节作用提供了新思路。