PKMζ缺失对内侧前额叶皮层长时程增强与抑制的双重调控作用及其性别特异性研究

《The Journal of Physiology》：PKMζ is necessary for long-term depression and long-term potentiation in the medial prefrontal cortex

本研究通过构建PKMζ基因敲除模型，首次揭示该激酶在内侧前额叶皮层（mPFC）突触可塑性中的关键作用。来自多机构的研究团队发现，PKMζ缺失可同时削弱雌雄小鼠的LTD和LTP，但仅降低雄性小鼠的谷氨酸能传递，表明PKMζ对mPFC可塑性的调控具有性别差异性，为理解不同脑区突触可塑性机制提供了新视角。

　　

PKMζ（蛋白激酶Mζ）是一种神经系统特有的非典型组成型活性激酶，它通过调控含GluA2亚基的AMPA受体（AMPAR）突触定位，成为长时程抑制（LTD）和长时程增强（LTP）的核心分子。然而其功能存在脑区与性别差异：在雄性小鼠海马中，基因敲除后LTP仍可因代偿机制维持正常，但野生型小鼠使用PKMζ反义寡核苷酸或变构抑制剂则会损伤晚期LTP；而在伏隔核中，PKMζ缺失仅影响雄性小鼠的LTD。

本研究以内侧前额叶皮层（mPFC）为对象，在雌雄PKMζ基因敲除小鼠中同步检测LTP与LTD。结果发现，两种性别的敲除小鼠均表现出mPFC区LTP和LTD的显著减弱，证明PKMζ对该脑区的双向突触可塑性均具有必要性。进一步电生理记录显示，雄性敲除小鼠的mPFC谷氨酸能传递特异性降低，雌性则无此变化。这些发现提示PKMζ在大脑不同区域的可塑性调控机制既存在共性又具特异性，且性别因素可能通过影响突触传递效率参与调节。