第一部分维甲酸合成酶调节剂柠檬醛和代谢酶诱导剂三唑酮对大鼠空间学习和记忆的影响维甲酸(retinoic acid, RA)在胚胎发育和成人器官功能维持等生理过程中占据着非常重要的地位。有报道显示维甲酸信号在空间学习和记忆的建立和维持过程中发挥着关键性的作用。维甲酸信号的精细调节有赖于对其合成和代谢的精准的时空调节。一、维甲酸合成酶调节剂柠檬醛对大鼠空间学习和记忆的双向作用目的：为研究维甲酸合成水平的变化对动物空间学习和记忆的影响,使用维甲酸合成酶调节剂柠檬醛,以改变维甲酸合成速率,进而观察大鼠海马区维甲酸浓度的变化及其空间学习和记忆能力的改变,以及二者之间的关联。方法：在本部分研究中,通过给大鼠腹腔注射柠檬醛,继而应用Morris水迷宫来观察其空间学习和记忆能力的改变,并使用高效液相色谱法(HPLC)来检测大鼠大脑海马区的维甲酸浓度。结果：数据提示柠檬醛对大鼠空间学习和记忆及海马维甲酸浓度的影响为双向作用。即低剂量(0.1mg/kg)柠檬醛可提高大鼠的空间学习和记忆能力,并诱发海马维甲酸浓度升高；而高剂量(1mg/kg)对其空间学习和记忆则产生抑制作用,同时诱导海马维甲酸浓度降低。结论：不同剂量的柠檬醛所导致的海马维甲酸浓度的变化是其对空间学习和记忆能力产生双向作用的原因。二、维甲酸代谢酶诱导剂三唑酮对大鼠空间学习和记忆的抑制作用目的：已发现维甲酸合成酶调节剂柠檬醛所诱导的海马维甲酸浓度变化与大鼠空间学习和记忆能力的改变有关。因此在此部分实验中,选用了维甲酸代谢酶诱导剂三唑酮以促进维甲酸代谢,进而观察其诱导的大鼠海马区维甲酸浓度的变化及其空间学习和记忆能力的改变,以及二者之间的关联。方法：在本部分研究中,通过给大鼠腹腔注射三唑酮,继而应用Morris水迷宫来检测其空间学习和记忆能力的改变,并使用高效液相色谱法(HPLC)来检测大鼠大脑海马区的维甲酸浓度。结果：实验结果显示,三唑酮可抑制大鼠空间学习能力,并且削弱其空间参考记忆能力,且此抑制作用强度与三唑酮的剂量呈正相关。同时,三唑酮剂量依赖性地诱导海马维甲酸浓度降低。结论：三唑酮对空间学习和参考记忆的抑制作用可能与其诱导的海马维甲酸浓度的降低有关。海马维甲酸水平在空间学习和参考记忆中起着重要的作用,干扰其合成和代谢可引起空间学习和参考记忆能力的变化。第二部分RALDHs和CYP26s在人体组织和P19胚胎癌性干细胞神经分化过程中的表达模式目的：为进一步探讨RA信号的生理功能和其调控机制,拟检测RA合成酶RALDHs和代谢酶的CYP26s这两种维甲酸信号的重要调控因子在多种人体组织和P19胚胎癌性干细胞神经分化过程中的表达模式。方法：以来源于人类的多种胚胎和成人组织、肿瘤组织和人细胞系的cDNA为模板,通过PCR来检测各人体组织中的RALDHs和CYP26s的表达。为分析RALDHs和CYP26s各亚型在神经分化过程中表达的动态变化,我们采用了P19胚胎癌性干细胞神经分化模型,并用三种不同的实验条件处理未分化的P19细胞：(1)悬浮培养,无ATRA诱导；(2)ATRA诱导贴壁细胞,无细胞悬浮；(3)悬浮培养加ATRA诱导。在诱导过程的不同时间点提取总RNA,以此为模板,使用一步法RT-PCR方法来检测RALDHs、CYP26s及分化标志基因的表达。结果：这两种酶家族的每个亚型都具有独特的表达模式。值得注意的是,RALDHs和CYP26s的表达在胚胎和成人脑组织之间有显著差异。在ATRA和悬浮培养诱导的P19细胞神经分化过程中,RALDH1, RALDH2,CYP26A1CYP26B1的表达可被ATRA显著上调,但RALDH1和RALDH2持续高水平表达依赖于细胞进一步的神经分化,而不依赖于RA的持续诱导。RALDH3转录不能被ATRA直接诱导,其表达明显上调始于ATRA诱导的后期或撤去ATRA后,这提示其表达模式为神经分化依赖性的。CYP26C1的转录被ATRA显著抑制,而且其表达在撤去ATRA后仍保持低水平,因而使得CYP26C1表达下调也显示出明显的神经分化依赖模式。结论：RALDHs和CYP26s的不同亚型在RA信号的调控中发挥着不同的作用,RALDHs和CYP26Cs各异构体适当的时空表达,及这些异构体之间的协同和拮抗作用对RA信号的恰当调控是至关重要的。