在径向臂迷宫训练过程中，背侧纹状体蛋白质网络的时间动态变化

《Neuroinformatics》：Temporal Dynamics of Dorsal-Striatal Protein Networks During Radial-Arm Maze Training

　　

摘要

反复进行的辐射臂迷宫（RAM）实验会激活空间认知、动机、运动以及与奖励相关的过程，但背侧纹状体的蛋白质组在多次训练过程中的具体组织方式仍不清楚。我们使用离子迁移增强型的数据独立型液相色谱-质谱（LC-MS/MS）技术，分析了在实验第0天、第1天、第3天和第5天采集的雄性小鼠背侧纹状体组织，同时 also 分析了在第一次实验前采集的、已经适应了实验环境但食物摄入受到限制的对照组（NoRAM组）的组织。通过补充性的探索性因子分析和加权基因共表达网络分析，我们发现了RAM组与NoRAM组之间的主要差异，并进一步研究了训练过程中随采样时间变化的情况。RAM实验相关的蛋白质群主要集中在核糖体蛋白、翻译起始蛋白、蛋白酶体组分以及突触小泡转运相关蛋白上。从第1天到第3天的变化焦点转向了肌动蛋白/细胞骨架调控、膜转运、线粒体代谢以及ATP生成过程；而第5天的变化则侧重于突触后密度组织、小泡回收、蛋白质质量控制和代谢支持功能。这两种分析方法的整合确定了65种关键蛋白质，这些蛋白质在突触信号传导、受体组织、蛋白质稳态、能量产生和结构重塑过程中发挥着重要作用。虽然候选的转录因子和microRNA靶标暗示了可能的调控关联，但并未进行直接测量。由于NoRAM对照组的数据是在实验前收集的，且缺乏与活动水平、奖励效应或重复测试情况相匹配的对照组，因此观察到的变化无法被明确归因于空间学习或导航策略。此外，由于使用的是混合组织样本，无法进行细胞类型、亚区域或突触特异性的分析。因此，本研究提供了一种以生物学为基础的蛋白质网络图谱，揭示了与反复RAM实验相关的背侧纹状体蛋白网络，并指出了需要进一步进行时间和功能验证的分子系统。