近日,教授课题组在ILK介导丰富环境促进海马学习记忆研究中取得新进展,相关成果以“Integrin-linked Kinase is Essential for Environmental Enrichment Enhanced Hippocampal Neurogenesis and Memory”为题发表在国际学术期刊《Scientific Reports》（IF:5.597）上。

丰富环境（Environmental Enrichment，EE）刺激是一种包含多感官刺激、自主运动和社会交往的复杂刺激过程。研究表明，丰富环境刺激能够促进海马学习记忆，改善包括阿尔兹海默病、帕金森综合症及脑损伤在内的多种脑疾病导致的学习记忆障碍。研究发现，丰富环境刺激能够上调海马中脑源性神经营养因子(BDNF)的表达并促进海马学习记忆，却不能改善BDNF敲除小鼠（BDNF^+/-）中受损的学习记忆，表明BDNF是丰富环境促进海马学习记忆所必需的胞外信号。然而，BDNF通过调控何种胞内信号通路来介导丰富环境的作用仍不清楚？本论文研究发现，丰富环境刺激能够上调海马脑区ILK蛋白的表达。ILK作为一种蛋白激酶参与细胞增殖、存活、迁移等诸多过程，并在中枢神经系统发育中起到重要作用，然而ILK在成年学习记忆中的作用尚不清楚。我们的研究发现，ILK蛋白水平在BDNF^+/-小鼠海马脑区中明显下降，并且丰富环境刺激不能增加BDNF^+/-小鼠海马内ILK的表达水平，表明丰富环境上调ILK表达依赖于BDNF的调控。在海马脑区注射干扰病毒下调ILK表达损伤海马神经发生和学习记忆，并且这种损伤不能被丰富环境刺激所改善，表明ILK作为一种受BDNF调控的胞内信号分子参与了丰富环境促进的神经发生和学习记忆。进一步的机制研究发现，ILK通过调控GSK3β的活性来介导丰富环境促进海马神经发生和学习记忆。下调ILK蛋白表达能够逆转丰富环境抑制的GSK3β活性；相反在体内注射GSK3β的特异性抑制剂SB216763后，能够完全纠正ILK下调所致的海马神经发生和学习记忆损伤。最后，在海马脑区过表达ILK蛋白能够促进小鼠海马神经发生和学习记忆并能够纠正BDNF^+/-小鼠的神经发生和记忆缺陷。以上研究表明，ILK作为受BDNF调控的胞内信号分子介导丰富环境促进的神经发生和学习记忆。本研究有助于我们深入认识丰富环境促进学习记忆的分子机制，并为将来以ILK蛋白为靶点改善学习记忆提供了新的思路。

该研究工作得到了国家973计划、国家自然科学基金等的资助，由研究生徐许峰、李婷等共同完成。

丰富环境刺激促进海马脑区BDNF表达升高，增加胞内ILK蛋白的表达，进而抑制GSK3β的活性，促进神经发生和学习记忆