血管性认知功能障碍发病中胆碱酯酶及胆碱乙酰化酶的改变

摘要

认知功能障碍泛指各种原因导致的不种程度的认知功能损害，在老年人口中发病率较高。认知功能障碍的危险因素包括年龄、遗传、生活方式、头部创伤、精神疾病等。血管性认知功能障碍(Vascular cognitive impairment,VCI)泛指由各类脑血管病所致的痴呆综合征，VCI概念中不仅包括血管性痴呆(Vascular dementia，VD)，而且还包括已经有认知功能障碍但尚未发展达到痴呆的患者，即血管性轻度认知功能障碍(Vascularmildcognitive impairment,VMCI)。目前由血管性因素引发的认知功能障碍的发病率呈逐年上升趋势，严重地影响中老年人群的健康和生活质量，已成为当今严重的社会问题。
　　VCI的病因和发病机制尚未完全阐明清楚，因而是当前中枢神经系统疾病研究的热点。中枢胆碱能系统(Cholinergic system)中神经递质-受体在维持意识的清醒和学习记忆中起重要作用。越来越多的研究表明 VCI的发生过程与胆碱能系统病理改变有关。
　　在 VCI的发生过程中，中枢胆碱能系统受损与 VD患者认知功能损害有关，已发现 VD患者和VD动物模型脑组织中神经型乙酰胆碱能受体(Neuronalacetylcholine receptors，nAChRs)表达低下，配体-受体结合率降低；脑组织中乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase，AChE)和胆碱乙酰化酶(Choline acetyltransferase，ChAT)均有不同程度损害，从而导致乙酰胆碱(Acetylcholin，ACh)合成、释放、摄取等相关功能降低，导致大脑功能紊乱。临床上采用降低胆碱脂酶活性的药物来减少乙酰胆碱的分解，提高这一神经递质的水平，可在一定程度上改善 VCI患者定向障碍和记忆力降低等症状。
　　为了进一步探讨中枢胆碱能系统在 VCI发病机制中的作用，我们采用四血管法复制大鼠 VCI动物模型，测定模型大鼠海马和血液中 AChE及 ChAT酶活性及表达；测定 VCI患者血液中 AChE及 ChAT酶活性及表达；测定 VCI模型大鼠和患者α7 nAChR的表达，探讨在 VCI发病中 AChE及 ChAT酶活性及表达的变化及其在临床诊断中的作用；探讨α7 nAChR基因表达沉默后人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y细胞）中 AChE及 ChAT表达的变化，探讨其神经保护作用机制及其在VCI中的作用。
　　结果表明，采用四血管法能有效复制 VCI大鼠模型，随着大鼠大脑缺血时间的延长，大鼠认知功能障碍程度逐渐加重，随着认知功能障碍程度的加重，大鼠海马和血液中 AChE活性及表达增加，ChAT活性及表达下降，大鼠海马α7 nAChR mRNA及蛋白水平随着认知功能障碍程度的加重而降低；大鼠海马AChE及 ChAT免疫组化结果表明，AChE表达随造模时间延长逐渐升高，阳性表达部位主要为海马神经元胞质及突起，其中 CA4、CA3、CA2区阳性表达较强，CA1区阳性表达较弱，模型各组与对照组相比差异有统计学意义，而ChAT表达随造模时间延长逐渐降低，在3月组大鼠海马神经元表达为阴性；针对VCI患者的研究表明：在VMCI组患者血液中 ChAT活性升高，而mRNA水平下降，AChE活性未发生改变，但mRNA水平明显升高，而VD组患者血液中ChAT活性及 mRNA水平均明显下降，AChE活性及 mRNA水平明显升高，在 VMCI组患者血白细胞α7 nAChRmRNA水平未发生改变，而VD组患者血白细胞α7 nAChRmRNA水平明显降低。α7 nAChR基因表达抑制能明显上调SH-SY5Y细胞 AChE及 ChAT的表达，尤其是 AChE的表达水平，说明AChE增加了神经递质乙酰胆碱的分解，而ChAT的表达升高可能为一种代偿机制。
　　综上所述，四血管法能有效复制 VCI大鼠模型，VCI的发生发展与中枢胆碱能神经系统的改变密切相关，持续性脑缺血、缺氧可导致大鼠海马和血液中AChE活性及表达升高，ChAT活性及表达下降，α7 nAChRmRNA及蛋白水平下降，且随着缺血时间的延长，这些改变更为明显，与 VCI的发生密切相关。在 VMCI组及 VD组中患者血液中 AChE和ChAT活性的改变及 AChE mRNA和ChAT mRNA水平的改变，可考虑作为 VCI患者的早期诊断指标之一，这对于及时干预并阻止病程的进展具有积极的临床意义；α7 nAChR基因表达抑制增加了AChE和ChAT的表达，表明α7 nAChR一方面提高AChE活性使 ACh的分解增加，另一方面又增强 ChAT促使 ACh的合成，在 VCI的发病机制中起着重要的作用。

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1.前言

2.材料及方法

3.结果

4.讨论

5.结论

参考文献

论文创新点

博士期间发表与学位论文相关的论文情况：

附：综述胆碱能系统在认知功能障碍发病中的作用

致谢