亨廷顿相互作用蛋白相关蛋白（Huntingtin-interacting protein 1-related，HIP1R）是一类在进化过程中高度保守的内吞接头蛋白[1][2]。HIP1R主要有三个功能结构域，包括与其在细胞内定位相关的N末端The epsin N-terminal homology（ENTH）结构域；与受体内吞相关的中间coiled-coil结构域；以及与肌动蛋白相关的C末端的talin-like结构域[3]。
在哺乳动物外源系统的研究表明，网格蛋白介导的内吞活动中，HIP1R能够通过与Clathrin和F-actin相互作用，影响网格蛋白小泡的形成和转运过程[4]。以往研究主要针对HIP1R在内吞活动中的作用，HIP1R在神经系统内功能的报道非常少。仅有少数研究表明，HIP1R在胚胎期及成熟的小鼠脑内均有高表达[5]，并且在神经元树突棘的突触后部位有分布[6]。
从单细胞的真核生物到哺乳动物中高等的人类，内吞活动都是生命活动中最基础并且保守的细胞活动[7]。在形态复杂的神经元细胞中，内吞活动的物质基础，以及循坏降解途径与其它细胞基本一致[8]，然而内吞活动在神经元细胞中似乎更为重要，尤其是在神经递质的释放过程中[9]。通过突触的可塑性，神经元之间的信号传递可以根据外界刺激或学习经验进行调整，从而促进记忆、学习、注意力等认知活动的发生和发展。突触功能的紊乱或衰退是多种认知障碍和神经退行性疾病的基础。
中枢神经系统中，表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor, EGFR）是最早被发现的酪氨酸激酶受体超家族成员，在胚胎发生和成体组织中发挥重要作用，参与各种组织器官的生长、分化、维护和修复[10]。EGFR发挥神经递质和神经调质的重要功能[11]，在成年大鼠的海马及培养的海马神经元有较高水平的表达[12]。EGF与EGFR结合后，EGFR自身的酪氨酸位点活化（自磷酸化）导致EGFR由沉默的单体形式变成活化的二聚体形式，从而磷酸化其他信号蛋白分子激活下游各信号通路，与此同时，二聚化的
EGFR 蛋白进入内吞小体迅速内吞，随后则被分选到溶酶体进入降解途径[13]。EGFR的内吞功能受到破坏后，会导致EGFR在神经元中的异常积聚或不充分激活，影响神经元的生长和突触的形成，最终导致认知功能的衰退。
多项研究表明HIP1R与EGFR存在密切的联系：（1）在体外培养细胞系中过表达HIP1R能延缓表皮生长因子EGFR活性依赖的降解，并且这一功能依赖HIP1R N端的ANTH结构域[14]；（2）HIP1R自身能被EGFR磷酸化[15]；（3）HIP1R能与EGFR相互作用，这种相互作用不依赖于ANTH，coiled-coil 和talin-like功能域[16]；（4）HIP1R缺失的HeLa 细胞胞质内存在大量的包含EGF的内吞小体与actin的聚集[17]。我们在敲减了HIP1R的培养的海马神经元细胞中发现HIP1R的缺失影响了EGFR的内吞。敲减HIP1R导致了活性依赖的EGFR的内吞受损，EGFR下游信号通路Akt和ERK对EGF刺激的响应变弱，同时我们发现EGF诱导EGFR内吞所引起的早期树突发育依赖于HIP1R的存在[18]。
我们之前的研究结果发现，HIP1R在培养的海马神经元胞体和树突部位都有广泛的颗粒状分布，并且在树突棘突触后部位有表达；RNAi敲减HIP1R选择性减少了兴奋性谷氨酸受体的表达，降低了微小兴奋性突触后电流的大小及频率，影响了兴奋性突触的发生及功能[19]。以上结果说明HIP1R可以通过影响EGFR的内吞进而影响其下游信号转导，从而导致突触传递功能异常及认知功能障碍。鉴于内吞活动以及骨架蛋白的聚合对于突触功能及认知活动的正确发生至关重要，提示HIP1R可能通过调节内吞活动影响突触功能，进而在认知活动中发挥重要作用。
进一步研究发现，HIP1R与EGFR存在直接的蛋白-蛋白相互作用，这为它们在细胞信号传导中的合作奠定了基础。HIP1R能够与EGFR的胞内域结合，从而调节EGFR的稳定性和活性[18]。这一发现意味着HIP1R不仅仅是一个配体递呈蛋白，更是在EGFR信号通路中发挥重要作用的调节因子。进一步的研究揭示了HIP1R在调节EGFR信号传导中的具体机制。HIP1R通过其N末端的叉状结构域，可以与酪氨酸基团结合，从而促进EGFR的聚集和内部化。这一过程有助于减少膜表面自由的EGFR，从而调节其对配体的响应速率和信号强度。同时，HIP1R还能介导EGFR与其他信号分子之间的相互作用，形成复杂的信号复合体，进一步扩展信号传导的广度和深度。
认知功能障碍是许多神经退行性疾病以及精神障碍疾病发生的一个重要表现，尤其在老年人群体中较为常见，然而目前其机制的研究并不深入，缺乏有效的预防与治疗手段。基于以上研究结果，申请人假设： HIP1R能够调控EGFR的转运及其下游信号通路的传导，进而影响神经元突触传递及功能，从而在小鼠的认知活动中发挥重要作用。为验证此假设，本项目拟用模型鼠构建、实时成像、电生理记录及行为学检测等方法，在细胞及相关模型鼠中，研究HIP1R如何调节EGFR的转运过程，明确其对小鼠认知功能的影响，探索并初步明确HIP1R调控EGFR内吞影响小鼠认知活动的作用机制。本研究将为深入理解HIP1R在神经系统中的功能提供新的视角，为认知障碍相关疾病的治疗策略提供潜在的靶点。
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