雄激素作为人体中一种重要的类固醇类激素,参与了许多发育和生理过程。雄激素的经典作用途径是通过与胞质中的雄激素受体（Androgen Receptor,AR）结合,形成激素-受体复合物后,被转运至胞核,与DNA上的反应元件相互作用,介导靶基因的转录调节,该途径作用缓慢,需要时间较长。此外,研究证实雄激素还可快速激活胞内的信号传导分子,通过非AR依赖途径发挥相关效应。该作用的特点是速度较快,通常在数秒至数分钟内完成,而且不依赖于AR介导的转录-翻译过程而直接产生相应效应。例如,雄激素可以快速使肾脏远端小管、免疫T细胞、人冠状动脉内皮细胞内Ca²⁺浓度增加等。这种现象被称为雄激素的非基因组效应。Ca²⁺作为普遍存在的第二信使之一,可广泛调节细胞内的效应,包括细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移及基因表达等。研究已证实Ca²⁺参与了长时程增强（long-term potentiation,LTP）和长时程抑制（long-term depression,LTD）现象。LTP和LTD被认为是与学习记忆密切相关的神经突触可塑性的生物学基础。本课题将以小鼠海马神经元细胞系HT22细胞为细胞研究模型,通过分子生物学、形态学和电生理技术方法,探讨Ca²⁺/CaMKⅡ是否介导雄激素非基因组效应对突触可塑性的影响。目的:研究睾酮对海马神经元细胞系HT22细胞内Ca²⁺的影响及其机制;探讨Ca²⁺/CaMKⅡ信号通路是否介导睾酮促进突触蛋白PSD95表达的雄激素非基因组效应。方法:利用钙成像和共聚焦显微镜观察细胞内Ca²⁺浓度;通过电生理技术测量HT22细胞膜电位;通过免疫蛋白印迹和免疫细胞荧光技术观察PSD95的表达量。结果:1.睾酮对海马神经元细胞系HT22细胞内Ca²⁺的影响及其机制的研究（1）应用不同浓度的睾酮对海马神经元细胞系HT22细胞进行干预,钙成像实验结果发现睾酮对HT22细胞内Ca²⁺水平的影响存在时效性和量效性,100 nM睾酮孵育20 min时对细胞内Ca²⁺水平影响最高。因此在后续的实验中,我们选取100 nM睾酮孵育20 min为实验处理条件。（2）通过使用是否含有Ca²⁺的两种不同的细胞外液,来探讨细胞内Ca²⁺增加的来源。钙成像和共聚焦实验结果显示细胞内增加的Ca²⁺来源于细胞外液中的外钙内流,而不是由于细胞内钙库的释放。（3）利用膜片钳技术检测睾酮对HT22细胞膜静息电位的影响;通过给予L型钙通道阻断剂氨氯地平或N型钙通道阻断剂芋螺霉素孵育,观察结果显示L/N型电压门控性钙离子通道都参与了睾酮诱导海马神经元细胞系HT22细胞内Ca²⁺增加。2.探讨Ca²⁺/CaMKⅡ信号通路是否介导睾酮促进突触蛋白PSD95表达的雄激素非基因组效应。（1）通过免疫蛋白印记和免疫荧光染色实验方法发现给于HT22细胞L型钙通道阻断剂氨氯地平或N型钙通道阻断剂芋螺霉素（预处理）后,显著抑制睾酮对PSD95蛋白水平的影响。（2）通过免疫蛋白印记和免疫荧光染色实验方法发现给于HT22细胞CaMKⅡ蛋白抑制剂KN-93刺激后,显著抑制了睾酮对磷酸化CaMKⅡ蛋白的影响,而各组之前总CaMKⅡ蛋白无明显差异。（3）通过免疫蛋白印记和免疫荧光染色实验方法发现给于HT22细胞CaMKⅡ蛋白抑制剂KN-93刺激后,显著抑制了睾酮对PSD95蛋白的影响。结论:1.100 nM睾酮孵育20 min时对细胞内Ca²⁺水平影响显著。2.细胞内增加的Ca²⁺是膜上L/N电压门控通道介导的外钙内流。3.睾酮通过提高外钙内流从而促进磷酸化CaMKⅡ蛋白的表达。4.睾酮可通过Ca²⁺/CaMKⅡ途径促进PSD95蛋白的表达。