越来越多的研究结果表明糖原合成酶激酶3(GSK-3)是一个多功能的激酶，在神经发育、情绪稳定和神经退行性病变中都发挥重要作用。但是，关于GSK-3在突触行为方面的功能就知之甚少。因为在皮质神经元中，AMPA受体是兴奋传输的主要的中间体，所以在本文的研究中，我们首先检测了GSK-3对AMPA受体通道的影响。微小兴奋性突触后电流(mEPSC)是衡量AMPARs突触强度的单位，我们发现在离体培养的原代皮层神经元细胞中，给予不同的GSK-3抑制剂或抑制胞内GSK-3的表达会引起mEPSC振幅的减小。除此之外GSK-3抑制剂处理细胞还会引起神经元树突表面的GluRl受体簇和突触上GluRl受体簇密度的减小，同时引起内化的GluRl受体的增加。小GTP酶Rab5负责将蛋白质从质膜上转运至早期内体，它可以被GSK-3抑制剂活化。抑制胞内Rab5的表达能够阻遏GSK-3抑制剂对mEPSC的调控作用。GDP解离抑制蛋白(GDI)是调控Rab5在质膜和胞浆之间循环的分子，GSK-3抑制剂的处理会增加GDI-Rab5复合物的形成。如果GDI的功能受阻则可以阻遏GSK-3抑制剂对mEPSC影响。在转染了非磷酸化的GDI突变体GDI[S45A]的细胞里，GSK-3的抑制剂对GDI-Rab5复合物、mEPSC的振幅和细胞表面AMPAR的表达都失去了原先的调控作用。这些结果表明，GSK-3通过改变GDI在Ser-45的磷酸化水平，进而影响GDI-Rab5复合物的形成，并调节Rab5介导的AMPARs的内吞过程。这为GSK-3在突触传递和突触可塑性方面的功能提供了一个可能的机制。