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目的:ADAM10是ADAMs家族的成员之一,它作为去整合素与金属蛋白酶能够水解30余种跨膜蛋白质,如APP,Notch,细胞黏附因子,跨膜诱导因子等。ADAM10是兴奋性神经元突触后致密物质层的组成成分,与突触相关蛋白97(SAP97)锚定后调节突触后膜不同细胞黏附因子胞外结构域的脱落,进一步调节突触的发生和功能,促进信号的传导。为了研究大脑中ADAM10基因的功能,我们利用成年大脑神经细胞特异性ADAM10条件性基因敲除小鼠(cKO)研究了ADAM10缺失对小鼠大脑神经细胞突触囊泡膜蛋白Synaptophysin和突触后膜蛋白PSD-95的表达以及突触超微结构的影响。方法:我们首先提取12月龄ADAM10 cKO小鼠(n=3)和C57BL/6J小鼠(n=3)大脑不同区域的蛋白质,采用BCA法测定蛋白浓度后,利用Western blot技术检测两组小鼠大脑皮层和海马组织中Synaptophysin的表达水平,以及大脑皮层和海马以及小脑组织中PSD-95的表达水平,通过image J软件分析Western blot图片的灰度值,用目的蛋白灰度值除以内参灰度值,经校正误差后得到目的蛋白的相对含量。取12月龄ADAM10 cKO小鼠(n=3)和C57BL/6J小鼠(n=3)大脑,经灌流固定,利用免疫组织化学方法检测小鼠大脑皮层和海马各区域的Synaptophysin和PSD-95的分布,用分析软件image pro-plus 6.0分析免疫组化图片进行平均光密度。最后,快速取出12月龄ADAM10 cKO小鼠(n=3)和C57BL/6J小鼠(n=3)大脑,利用透射电镜技术观察小鼠海马CA1区突触界面曲率、突触后致密带厚度和突触间隙宽度,用分析软件image pro-plus 6.0对电镜图片进行处理,统计分析3个结构参数的结果。结果:Western blotting实验结果表明,与C57BL/6J小鼠相比,在ADAM10 cKO小鼠大脑皮层和海马组织中,Synaptophysin的表达水平分别降低24.75%(P<0.05)和40.10%(P<0.01)。比较两组小鼠大脑皮层中PSD-95的表达水平发现,差异不明显,无统计学意义,但是,在ADAM10 cKO小鼠海马组织中,PSD-95表达水平下降23.37%(P<0.05)。免疫组织化学实验结果显示,与C57BL/6J小鼠相比,在ADAM10 cKO小鼠的大脑皮层、海马CA1区、CA3区和齿状回中,Synaptophysin的表达水平分别降低24.59%(P<0.05)、18.78%(P<0.001)、14.00%(P<0.01)和21.17%(P<0.01)。比较两组小鼠大脑皮层和海马CA3区PSD-95的表达水平发现,差异不明显,无统计学意义,而ADAM10 cKO小鼠海马CA1区的PSD-95表达水平下降26.23%(P<0.05)。最后,透射电镜实验结果显示,与C57BL/6J小鼠相比,ADAM10 cKO小鼠CA1区的突触界面曲率变小、突触后致密带厚度变薄、突触间隙宽度变宽。结论:综上所述,成年小鼠大脑神经细胞ADAM10基因的缺失,引起了突触囊泡蛋白突触素和突触后致密带蛋白PSD-95表达水平出现不同程度降低,导致突触超微结构异常和突触可塑性受到损害。因此,ADAM10在维持突触正常功能方面发挥了十分重要的作用。