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海马γ节律的同步性网络振荡活动与认知、学习及记忆等高级脑功能密切相关,γ振荡主要是由快速放电的中间神经元主导产生,对线粒体的功能(ATP的产生)高度敏感。腺苷酸依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是能量代谢的感受器,AMP/ATP比例升高可以促使AMPK的活化,调节能量代谢过程,但AMPK的活化水平对γ振荡是否有影响并不清楚。因此了解AMPK在正常生理状态下对γ振荡的调控作用具有重大意义。 目的:探讨AMPK抑制剂(Compound C,CC)对生理状态下小鼠海马γ振荡的影响及其机制。 方法:采用离体脑片场电位记录方式,记录分别应用卡巴胆碱(Carbachol,CCH)和红藻氨酸(Kainate,KA)受体激动剂诱导的γ振荡,观察CC对γ振荡的影响;采用免疫印迹的实验方法,选择p-AMPK Thr172位点的抗体标记细胞内活化的AMPK(P-AMPK),检测CCH及CCH+CC孵育海马脑片后,小鼠海马组织中AMPK/p-AMPK蛋白表达的变化;采用全细胞膜片钳技术记录方式,观察在激活的神经网络内CC对兴奋性突触后电流(excitatory postsynaptic current,EPSC)和抑制性突触后电流(inhibitory postsynaptic current,IPSC)的影响。 结果:1.AMPK抑制剂CC增强了CCH及KA诱导的海马CA3区γ振荡功率和优势频率。 2.AMPK激动剂AICAR对CCH诱导的γ振荡无影响。 3.CCH可以增强海马CA3区sIPSC的幅度,抑制AMPK的活化能在应用CCH的基础上进一步增强sIPSC的频率。 4.CCH可以减弱海马CA3区的sEPSC频率和幅度,抑制AMPK的活化并不能改变CCH对CA3区兴奋性活动减弱的作用。 5.CCH及CCH+CC抑制AMPK磷酸化蛋白即p-AMPK的表达,对AMPK总蛋白表达无影响。 结论:AMPK抑制剂能够增强小鼠海马CA3区γ振荡,这种增强作用具有浓度差异性,并且不具有模型依赖性。AMPK抑制剂增强γ振荡是通过选择性作用于GABA能神经元从而增加sIPSC的频率来实现的。