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光激活背侧海马星形胶质细胞Rac1抑制小鼠关联性记忆的形成
Rac1属于小G蛋白Rho GTPases家族的一员,通过调控细胞骨架及形态影响细胞迁移、轴突导向等生理过程,在脑内发挥重要作用.但Rac1的动态激活过程对脑内的生理学功能的影响尚不明确.近期报道可通过Rac1的光活化形式(photoactivatable Rac1,PA-Rac1)实现对Rac1活性的时空特异性操控.因此,我们构建并包装了由小鼠胶质原纤维酸性蛋白(mouse glial fibrillary acidic protein,mGFAP)启动子驱动的PA-Rac1及其光脱敏(light-insensitive)突变体PA-Rac 1-C450A的腺相关病毒(adenoassociated virus,AAV),拟通过光刺激实时操控星形胶质细胞内Rac1的活性.我们将AAV-PA-Rac1及AAV-PA-Rac 1-C4 0A感染原代星形胶质细胞.荧光实时成像实验结果显示光刺激表达PA-Rac1的原代星形胶质细胞时,在光刺激点附近表现出细胞膜的突起,而光刺激表达PA-Rac 1-C450A的原代星形胶质细胞时,其细胞膜形态无明显改变.为进一步探究Rac1激活对小鼠关联性学习的影响,我们在小鼠背侧海马脑区注射AAV-PA-Rac1及AAV-PA-Rac 1-C450A,在条件恐惧性记忆的训练过程中光激活背侧海马的Rac1.结果显示,表达PA-Rac1的小鼠在训练过程中的学习曲线显著低于对照组,而表达其突变体PA-Rac1-C450A组小鼠学习曲线和对照组相比无显著差异,表明光激活海马星形胶质细胞Rac1抑制了小鼠条件性恐惧记忆的形成.以上结果提示,背侧海马星形胶质细胞Rac1的激活参与小鼠的场景关联性学习过程.
