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Caveolin(窖蛋白)作为细胞质膜微囊——Caveolae(胞膜窖)的结构组分和功能蛋白,参与Caveolae的形成、定位,并具有介导膜泡运输、维持细胞胆固醇稳态和调控信号转导等功能.哺乳动物中表达3种Caveolin基因(Caveolin-1、Caveolin-2和Caveolin-3),它们编码5个蛋白异构体。体内大多数组织至少表达一种蛋白异构体。Caveolin-1(Cav-1)作为Caveolae的主要标志性蛋白,能与ERa、PKCa等多种信号分子相结合而形成复合体,并调控许多关键信号分子的活性状态,进而控制细胞跨膜信号转导,参与许多细胞生命活动,如细胞内吞、胆固醇运输、细胞膜组装、信号转导等.Caveolin在神经系统中分布广泛,不同部位表达量不同,发现Caveolin参与海马可塑性等多种神经元活动的调控。在Caveolin参与的膜泡运输中,神经元突触传递的特异组分,如VAMP、SNAP25等,都可以与Cav-1发生直接作用。在分别对神经元进行机械损伤和药物损伤后,发现在损伤后的神经突起重塑过程中Caveolin蛋白表达升高。分化的PC12细胞和海马神经元的神经突起的末端生长锥处Cav-1高度表达。目前,虽然认为在脑中Cav-1与突触传递、海马可塑性有关,但是Cav-1在学习记忆的作用及信号转导机制迄今尚未完全阐明.我们以往通过对大鼠脑内Cav-1的分布以及在明暗分辨学习中作用进行研究,发现不同年龄大鼠脑内不同部位Cav-1的表达有很大差别,青年组海马中的Cav-1表达最高,幼年组的表达低于青年组,老年组最少。不同年龄大鼠海马和皮层中突触素Syn的表达与Cav-1的表达相似,Y-迷宮训练可以引起青年鼠海马和前额叶皮层内Cav-1蛋白的表达显著增加。提示,Cav-1可能参与海马空间学习记忆过程。本实验目的在于通过研究Cav-1在空间学习记忆中的作用,进一步探讨Cav-1在调控海马可塑性中的信号转导机制。本实验研究了Morris水迷宮训练对青年大鼠和老年大鼠的海马内Cav-1蛋白表达的影响,然后利用Western blot技术检测海马内Cav-1和ERa等信号蛋白的表达,发现训练后青年大鼠和老年大鼠海马内Cav-1的表达均显著性升高(P<0.05),并首次在大鼠海马内检测到新的ERa亚型ERa-36的表达。我们还研究了Cav-1在糖尿病小鼠空间学习记忆中的作用,并用梓醇治疗或预防可能潜在的糖尿病空间认知障碍,然后利用Westernblot技术检测海马内Cav-1和ERa等信号蛋白的表达,发现糖尿病引起海马内Cav-1表达降低,梓醇治疗后可使其表达升高,并首次在小鼠海马内检测到新的ERa亚型ERa-36的表达,发现糖尿病组海马ERa-36显著升高(P<0.05)。综上所述,Cav-1作为一个重要的细胞信号调节蛋白,在空间学习记忆及海马可塑性中,可能行使着调节ERa等信号蛋白功能的关键作用。这为进一步了解Cav-1在脑中的生物学功能和其在海马可塑性中的分子调节机制提供了有价值的实验依据和线索.